DE19944276A1 - Transluzente Bildgebungs-Papierdisplaymaterialien mit biaxial orientierter Polyolefinfolie - Google Patents

Transluzente Bildgebungs-Papierdisplaymaterialien mit biaxial orientierter Polyolefinfolie

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DE19944276A1
DE19944276A1 DE19944276A DE19944276A DE19944276A1 DE 19944276 A1 DE19944276 A1 DE 19944276A1 DE 19944276 A DE19944276 A DE 19944276A DE 19944276 A DE19944276 A DE 19944276A DE 19944276 A1 DE19944276 A1 DE 19944276A1
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image
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Robert Paul Bourdelais
Alphonse Dominic Camp
Peter Thomas Aylward
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Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bildgebungselement, umfassend eine Papierbasis, eine Schicht aus biaxial orientierter Polyolefinfolie und mindestens eine Bildschicht, wobei der Papierbasisbogen ein Basisgewicht zwischen 40 und 120 g/m·2· aufweist und die biaxial orientierte Polyolefinfolie eine spektrale Durchlässigkeit von mindestens 40% und eine Reflexionsdichte von weniger als 60% besitzt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Abbildungsmaterialien. Gemäß einer bevorzugten Form betrifft sie Ba­ sismaterialien zur Bildgebung von tranzluzentem Papierdisplay.
Hintergrund der Erfindung
Es ist im Fachbereich bekannt, daß photographische Displaymaterialien für Werbungs- sowie dekorative Displays von photographischen Bildern verwendet werden. Da diese Displaymateria­ lien in der Werbung verwendet werden, ist die Bildqualität des Displaymaterials kritisch in Be­ zug auf die Darlegung der Qualitätsaussage des Produkts oder der Dienstleistung, für die gewor­ ben wird. Ferner muß ein photographisches Displaybild einen starken Eindruck hervorrufen, da es versucht, die Aufmerksamkeit des Verbrauchers auf das Displaymaterial und die gewünschte zu vermittelnde Botschaft zu lenken. Typische Anwendungen für Displaymaterial schließen die Produkt- und Dienstleistungswerbung an öffentlichen Plätzen, wie Flughäfen, Bussen und Sport­ stadien, auf Kinopostern und die künstlerische Photographie, ein. Die gewünschten Attribute eines einen starken Eindruck hervorrufenden photographischen Displaymaterials mit Qualität sind ein Minimum an leicht blauer Dichte, Beständigkeit, Schärfe und Ebenheit. Die Kosten sind ebenfalls von Bedeutung, da Displaymaterialien die Tendenz haben, teuer zu sein im Vergleich zu alternativer Displaymaterialtechnologie, hauptsächlich lithographische Bilder auf Papier. Für Displaymaterialien ist herkömmliches Farbpapier unerwünscht, da es an einem Mangel an Be­ ständigkeit für die Handhabung, Photoverarbeitung und das Display großformatiger Bilder lei­ det.
Bei der Erzeugung von Farbpapier ist bekannt, daß auf das Basispapier eine Polymerschicht, typischerweise Polyethylen, aufgetragen ist. Diese Schicht dient der Ausstattung des Papiers mit Wasserdichtigkeit bzw. Wasserbeständigkeit, sowie der Vorsehung einer glatten Oberfläche, auf welcher die photoempfindlichen Schichten gebildet werden. Die Bildung einer in geeigneter Weise glatten Oberfläche ist schwierig, wobei eine große Sorgfalt erforderlich ist, und teuer, um ein richtiges Aufliegen und Kühlen der Polyethylenschichten zu gewährleisten. Die Bildung ei­ ner in geeigneter Weise glatten Oberfläche würde auch die Bildqualität verbessern, da das Dis­ playmaterial mehr scheinbare Schwärze aufweisen würde, da die reflektiven Eigenschaften der verbesserten Basis stärker spiegelnd als die Materialien des Stands der Technik sind. Da die weißen (Bereiche) weißer und die schwarzen (Bereiche) schwärzer sind, liegt ein größerer Spiel­ raum dazwischen und damit wird der Kontrast verstärkt. Es wäre wünschenswert, wenn eine zuverlässigere und verbesserte Oberfläche mit weniger Kosten erzeugt werden könnte.
Reflektive photographische Papiere im Stand der Technik umfassen eine schmelzextrudierte Polyethylenschicht, welche auch als eine Trägerschicht für optische Aufheller und andere Weißmachermaterialien sowie Abtönungsmaterialien dient. Es wäre wünschenswert, wenn die optischen Aufheller, Weißmachermaterialien und Farbtöne statt in einer einzelnen schmelzex­ trudierten Schicht aus Polyethylen dispergiert zu sein, näher an der Oberfläche konzentriert wer­ den könnten, wo sie optisch wirkungsvoller wären.
Photographische Transmissions-Displaymaterialien des Stands der Technik mit eingebrachten Diffusoren weisen direkt auf eine Gelatine-beschichtete klare Polyesterfolie aufbeschichtete lichtempfindliche Silberhalogenidemulsionen auf. Eingebrachte Diffusoren sind notwendig, um die Lichtquelle zu streuen, die zur Beleuchtung von Transmissions-Displaymaterialien von hin­ ten eingesetzt werden. Ohne einen Diffusor würde die Lichtquelle die Qualität des Bildes ver­ mindern. Typischerweise werden weiße Pigmente in der untersten Schicht der Abbildungs­ schichten aufbeschichtet. Da lichtempfindliche Silberhalogenidemulsionen zu einer Gelbfärbung aufgrund der als Bindemittel für photographische Emulsionen verwendeten Gelatine tendieren, erscheinen die Bereiche mit minimaler Dichte eines entwickelten Bildes leicht gelb. Ein gelbes Dichteminimum vermindert den kommerziellen Wert eines Transmissions-Displaymaterials, da die die Bilddarstellung betrachtende Öffentlichkeit Bildqualität mit einem weißen Dichtemini­ mum assoziiert. Es wäre wünschenswert, wenn ein Transmissions-Displaymaterial mit einem eingebrachten Diffusor ein stärker blaues Dichteminimum aufweisen könnte, da dies von Perso­ nen als bevorzugt wahrgenommen wird.
In dem US-Patent 5 212 053 wurde die Verwendung einer Cellulosepapierbasis mit einem Ba­ sisgewicht von weniger als 120 g/m2 als Träger für ein transluzentes photographisches Dis­ playmaterial vorgeschlagen. In dem US-Patent 5 212 053 werden zahlreiche Vorteile durch den Einsatz von Cellulosepapier als eine Basis erzielt. Vorteile, wie die niedrigen Papierkosten im Vergleich zu geeigneten Polymerbasen und eine Erhöhung der Herstellungseffizienz, die durch den Einsatz einer Vorrichtung zur Herstellung von photographischem Farbpapier erreicht wird, wurden beschrieben. All diese Verbesserungen sind zwar mit der Verwendung einer Papierbasis möglich, doch besitzt die Papierbasis nicht die erforderlichen Festigkeitseigenschaften, um bei einem chemischen Naßverarbeitungsverfahren, das bei dem Bildgebungs-Entwicklungsprozeß üblich ist, zuverlässig verarbeitet zu werden. Wenn die von hinten beleuchteten photographi­ schen Displaymaterialien bearbeitet werden, kann die Bahn reißen, was zu einer Verringerung der Effizienz von kommerziellen Photoverarbeitungslabors führt. Ferner sind die in dem US- Patent 5 212 053 beschriebenen dünnen Papiere nicht stark genug für einen effizienten Transport in einer digitalen Druckgerätschaft, wie Tintenstrahldruckern oder Druckern mit thermischer Farbstoffübertragung. Es wäre wünschenswert, wenn transluzentes Displaymaterial mit einer Cellulosepapierbasis die erforderlichen Festigkeitseigenschaften für den effizienten Transport durch digitale Drucker aufweisen würde, jedoch dünn genug wäre, um die erforderlichen Durchlässigkeitseigenschaften zu besitzen.
Photographische Transmissions-Displaymaterialien des Stands der Technik mit darin einge­ brachten Diffusoren weisen direkt auf eine mit einer haftvermittelnden Gelatineschicht überzo­ gene klare Polyesterfolie aufbeschichtete lichtempfindliche Silberhalogenidemulsionen auf. TiO2 wird der untersten Schicht der Abbildungsschichten hinzugefügt, um Licht so gut zu streuen, daß einzelne Elemente der verwendeten Beleuchtungsbirnen für den Beobachter des dargestellten Bildes nicht sichtbar sind. Allerdings verursacht die TiO2-Beschichtung bei der Abbildungs­ schicht Probleme bei der Herstellung, wie eine erhöhte Beschichtungsbedeckung, was mehr Be­ schichtungsmaschinentrocknung und eine Verringerung der Beschichtungsmaschinenprodukti­ vität erfordert, da das TiO2 eine zusätzliche Reinigung der Beschichtungsmaschine erfordert. Außerdem, da höhere Mengen an TiO2 zur Streuung von rückwärtigen Beleuchtungssystemen hoher Intensität verwendet werden, bewirkt das in der untersten Abbildungsschicht aufbe­ schichtete TiO2 eine unannehmbare Lichtstreuung, was die Qualität des Transmissionsbildes mindert. Es wäre wünschenswert, das TiO2 aus den Abbildungsschichten zu eliminieren unter gleichzeitiger Bereitstellung der erforderlichen Durchlässigkeitseigenschaften und der Bildqua­ litätseigenschaften.
Photographische Transmissions-Displaymaterialien des Stands der Technik verwenden Polyester als Basis für den Träger. Typischerweise ist der Polyesterträger 150 bis 250 µm dick, um für die erforderliche Steifigkeit zu sorgen. Ein Cellulosepapier-Basismaterial wäre billiger und würde für Rollenhandhabungseffizienz sorgen, da die Rollen weniger wiegen würden und einen kleine­ ren Durchmesser hätten. Es wäre wünschenswert, ein Cellulosepapier-Basismaterial zu verwen­ den, welches die erforderliche Steifigkeit aufweisen würde, aber dünner wäre, um die Kosten zu senken und die Rollenhandhabungseffizienz zu verbessern.
Photographische Transmissions-Displaymaterialien des Stands der Technik liefern zwar eine ausgezeichnete Bildqualität, sind aber leicht teuer im Vergleich mit anderen Bildgebungstech­ nologien von Qualität, wie Tintenstrahlbildgebung, Thermotransfer-Farbstoff-Bildgebung und Tiefdruck. Da photographische Transmissions-Displaymaterialien einen zusätzlichen Bildge­ bungsverarbeitungsschritt im Vergleich zu digitalen Bildgebungssystemen, wie Tinten­ strahldrucken und Thermotransfer-Farbstoff-Drucken, erfordern, können die Kosten eines photo­ graphischen Transmissionsdisplays höher sein als bei digitalen Bildgebungssystemen. Die für die Verarbeitung photographischer Transmissions-Displaymaterialien erforderliche Investition in Verarbeitungsgerätschaft verlangt auch von den Kunden, daß sie mit einem kommerziellen Ver­ arbeitungslabor eine Schnittstelle bilden, was die erforderliche Zeit für den Weg vom Konzept bis zum Bild erhöht. Es wäre wünschenswert, wenn ein Transmissions-Displayträger hoher Qualität nichtphotographische Bildgebungstechnologien von Qualität anwenden könnte.
Photographische Transmissions-Displaymaterialien üben auf den Verbraucher eine große Anzie­ hung aus, da sie das Drucken von Bildern auf einen Träger hoher Qualität für den Heim- oder Geschäftsgebrauch ermöglichen. Der Einsatz seitens des Verbrauchers von photographischen Displaymaterialien war allgemein unerschwinglich, da Verbraucher typischerweise nicht das erforderliche Volumen besitzen, um den Einsatz solcher Materialien zu rechtfertigen. Es wäre wünschenswert, wenn ein Transmissions-Displaymaterial hoher Qualität zu Hause ohne eine erhebliche Investition in eine Gerätschaft zum Drucken des Bildes eingesetzt werden könnte.
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Es besteht ein Bedarf an kostengünstigen Papier-Transmissions-Displaymaterialien, die für eine verbesserte Lichtdurchlässigkeit sorgen, während gleichzeitig eine effizientere Diffusion bzw. Streuung der beleuchtenden Lichtquelle auftritt, so daß die Elemente der beleuchtenden Licht­ quelle für den Betrachter nicht sichtbar sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der Erfindung, verbesserte Transmissions-Displaymaterialien bereitzustellen.
Es ist ein weiteres Ziel, Displaymaterialien bereitzustellen, die billiger sind, sowie für scharfe dauerhafte Bilder sorgen.
Es ist ein weiteres Ziel, eine effizientere Verwendung des Lichtes bereitzustellen, welches ver­ wendet wird, um Transmissions-Displaymaterialien zu illuminieren bzw. zu beleuchten.
Es ist ein weiteres Ziel, eine dünne Abbildungsbasis mit den erforderlichen Festigkeitseigen­ schaften bereitzustellen, um eine effizientere Handhabung und Anzeige von Bildern sicherzu­ stellen.
Es ist ein weiteres Ziel, ein Transmissionsdisplay bereitzustellen, das nicht-photographische Bildgebungstechnologie einsetzt.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden durch ein Abbildungselement bewerkstelligt, wel­ ches eine Papierbasis, eine Schicht einer biaxial orientierten Polyolefinfolie und mindestens eine Bildschicht umfaßt, wobei der Papierbasisbogen ein Basisgewicht von 40 bis 120 g/m2 besitzt und die biaxial orientierte Polyolefinfolie eine spektrale Durchlässigkeit von mindestens 40% und eine Reflexionsdichte von weniger als 60% aufweist.
Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
Die Erfindung liefert einen kostengünstigen Träger mit helleren Bildern, indem eine effizientere Diffusion von Licht, das zur Illuminierung von Displaymaterialien angewandt wird, ermöglicht wird. Der Träger ist ebenfalls stark genug für einen effizienten Bahntransport durch eine digitale Bildgebungsgerätschaft.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung besitzt zahlreiche Vorteile gegenüber Transmissions-Displaymaterialien des Stands der Technik und Verfahren zur Bildgebung von Transmissions-Displaymaterialien. Die Displaymaterialien der Erfindung sorgen für eine sehr effiziente Streuung von Licht, während der Durchlaß eines hohen Prozentanteils des Lichtes ermöglicht wird. Die Materialien sind bil­ lig, da die transluzente Cellulosepapierbasis dünner ist als bei Produkten des Stands der Technik, doch stark genug sind, um eine verbesserte Handhabung und Anzeige von Bildern bereitzustel­ len. Die Bildung von Transmissions-Displaymaterialien erfordert ein Displaymaterial, das Licht so gut streut, daß einzelne Elemente der verwendeten illuminierenden Birnen für den Betrachter des dargestellten Bildes nicht sichtbar sind. Andererseits ist es notwendig, daß Licht wirksam durchgelassen wird, um das Displaybild hell zu erleuchten. Die Erfindung ermöglicht, daß de facto eine größere Menge an illuminierendem Licht zur Displaybeleuchtung genutzt werden kann, während gleichzeitig in sehr effektiver Weise die Lichtquellen gestreut werden, so daß sie für den Betrachter nicht sichtbar sind. Das Displaymaterial der Erfindung erscheint für den Be­ obachter weißer als Materialien des Stands der Technik, welche die Tendenz haben, etwas gelb zu erscheinen, da sie eine große Menge an Lichtstreuungspigmenten erfordern, um das Sicht­ barwerden einzelner Lichtquellen zu verhindern. Diese hohen Konzentrationen an Pigmenten erscheinen dem Betrachter gelb und führen auch zu einem Bild, das dunkler als erwünscht ist. Da nicht-photographische Abbildungssysteme zur Bildgebung des Trägers verwendet werden, sind die Displaymaterialien für den Verbraucher stärker zugänglich, da digitale Drucksysteme wie Tintenstrahl- oder thermischer Farbstofftransfer in breitem Umfang verfügbar sind und für kleine Volumina bzw. Mengen kostengünstig sind. Da schließlich die in dieser Erfindung zum Einsatz kommende Abbildungstechnologie keine Naßchemieverarbeitung von Bildern erfordert, werden die mit der Verwendung und der Entsorgung von Verarbeitungschemikalien im Zusam­ menhang stehenden Umweltprobleme vermieden. Diese und andere Vorteile werden aus der un­ tenstehenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich.
Die hierin verwendeten Bezeichnungen, wie "Oberseite" (bzw. oberste), "obere", "Abbildungs­ seite" und "Stirnseite", bedeuten die Seite oder in Richtung der Seite der Polymerfolie, welche mit der biaxial orientierten Folie in Kontakt steht. Die Bezeichnungen "Unterseite", "untere Sei­ te" und "Rückseite" bedeuten die der Seite der Polymerfolie, welche mit der biaxial orientierten Folie in Kontakt steht, gegenüberliegende Seite oder in Richtung dieser Seite, oder in Richtung der Seite der Cellulosepapierbasis.
Die Schichten der biaxial orientierten Polyolefinfolie der Erfindung weisen Grade der Hohl­ raumbildung, TiO2 und Farbmittel auf, die so eingestellt sind, daß sie für optimale Durchlässig­ keitseigenschaften bei Kombination mit einer kostengünstigen Cellulosepapierbasis sorgen. Das Papier liefert ein effizientes Mittel zur Diffusion der eingesetzten illuminierenden Lichtquelle zur Beleuchtung des Bildes. Die Papierfaser/Luft-Grenzflächen in dem Cellulosepapier dieser Erfindung zerstreuen das beleuchtende Licht, ohne die Qualität des Bildes zu beeinträchtigen. Papierfaser ist auch billiger als eine Polymerbasis, womit Cellulosepapier zu einem idealen Transmissions-Display-Basismaterial gemacht wird. Dünne Papierbasen kommen in dieser Er­ findung zur Anwendung und sind viel dünner als herkömmliche, in reflektiven Bildern verwen­ dete Papierbasen. In reflektiven Druckmaterialien eingesetzte Papierbasen sind üblicherweise um 200% dicker als die in dieser Erfindung verwendeten Papierbasen. Eine reflektive Papierba­ sis ist für diese Erfindung nicht geeignet, da die geringe Lichtdurchlässigkeit einer reflektiven Papierbasis nicht eine ausreichende Beleuchtung des Bildes ermöglichen würde.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist die auf die Cellulosepapierbasis laminierte, biaxial ori­ entierte Polymerfolie hoher Festigkeit. Photographische Cellulosepapier-Transmissions-Display­ materialien des Stands der Technik leiden an einem Mangel an Festigkeit, wodurch Probleme bei der Handhabung und dem Transport durch digitale Drucker verursacht werden. Die Laminierung einer biaxial orientierten Polymerfolie hoher Festigkeit auf das Cellulosepapier erhöht nicht nur die Festigkeit des Abbildungsträgers in signifikanter Weise, sondern ermöglicht auch eine Ver­ ringerung der Papierdicke, was die prozentuale Durchlässigkeit des Bildgebungselements ver­ bessert, womit die Bildqualität wesentlich verbessert wird gegenüber Transmissions-Display­ papiermaterialien. Die biaxial orientierte Folie wird nur auf die Oberseite der Cellulosepapierba­ sis laminiert, da die Transmissionsmaterialien dieser Erfindung keine Kräuselkontrolle erfor­ dern, weil sie üblicherweise in einem Displayrahmen oder in einer Lichtbox eingezwängt sind.
Ein Beispiel für den Nutzen dieser Erfindung ist die Herstellung von Kinopostern. Kinoposter des Stands der Technik umfassen mit Ton beschichtetes Papier, das unter Anwendung der Flexographie mit Druckfarbe bedruckt wurde. Diese Materialien sind zwar nützlich, doch leidet die Bildqualität wegen des beim Bedrucken der Movieposter verwendeten Trägers geringer Qualität. Durch Laminieren einer biaxial orientierten Folie auf ein Papier mit geringem Basis­ gewicht ermöglichen die transluzenten Displaymaterialien der Erfindung eine viel höhere Bild­ qualität als mit Ton beschichtetes Papier und sorgen für die erforderliche Festigkeit, wodurch ein effizientes Drucken in einer sechsfarbigen Druckerpresse ermöglicht wird.
Es kann jede geeignete biaxial orientierte Polyolefinfolie für die Folie auf der Oberseite der la­ minierten Basis der Erfindung verwendet werden. Mit Mikrohohlräumen bzw. Mikrolunkern versehene biaxial orientierte Vebundfolien sind bevorzugt, da die Hohlräume für Opazität ohne die Verwendung von TiO2 sorgen. Mit Mikrohohlräumen versehene orientierte Verbundfolien werden geeigneterweise durch Coextrusion des Kerns und der Oberflächenschichten hergestellt, gefolgt von einer biaxialen Orientierung, wodurch Hohlräume um das in der Kernschicht ent­ haltene Hohlräume-initiierende Material gebildet werden. Solche Verbundfolien sind beispiels­ weise in den US-Patenten Nr. 4 377 616; 4 758 462; und 4 632 869 beschrieben.
Der Kern der bevorzugten Verbundfolie sollte 15 bis 95% der Gesamtdicke der Folie, vorzugs­ weise 30 bis 85%, der Gesamtdicke ausmachen. Die nicht mit Hohlräumen versehene Außen­ oberfläche bzw. Außenhaut sollte somit 5 bis 85% der Folie, vorzugsweise 15 bis 70% der Dic­ ke ausmachen.
Die Dichte (relative Dichte) der Verbundfolie, ausgedrückt als "Prozent der Festsubstanzdichte", wird wie folgt berechnet:
und sollte zwischen 45% und 100%, vorzugsweise zwischen 67% und 100%, betragen.
Wenn die prozentuale Festsubstanzdichte auf unter 67% abnimmt, ist die Verbundfolie schwie­ riger zu verarbeiten aufgrund einer Abnahme der Zugfestigkeit, und sie wird anfälliger für eine physische Beschädigung.
Die Gesamtdicke der Verbundfolie kann im Bereich von 12 bis 100 µm, vorzugsweise 20 bis 70 µm, liegen. Unterhalb 20 µm sind die mit Mikrohohlräumen versehenen Folien möglicherweise nicht dick genug, um jedwede inhärente Nichtplanarität in dem Träger zu minimieren, und wären schwieriger herzustellen bzw. zu verarbeiten. Bei einer Dicke von mehr als 70 µm ist eine leichte Verbesserung entweder in der Oberflächenglattheit oder den mechanischen Eigenschaften feststellbar, und damit ist der weitere Anstieg der Kosten für zusätzliche Materialien kaum zu rechtfertigen.
"Lunker" bzw. "Hohlraum", wie hierin verwendet, bedeutet frei an zugesetzten festen und flüssi­ gen Substanzen, obwohl die "Hohlräume" möglicherweise Gas enthalten. Die Hohlraum-initiier­ enden Teilchen, die in dem fertigen Verpackungsfolienkern verbleiben, sollten 0,1 bis 10 µm Durchmesser haben, vorzugsweise eine runde Gestalt haben, um Hohlräume mit der gewünsch­ ten Gestalt und Größe zu erzeugen. Die Größe des Hohlraums hängt auch von dem Orientie­ rungsgrad in Maschinen- und Querrichtung ab. Idealerweise nimmt der Hohlraum eine Gestalt an, die durch zwei gegenüberliegende und mit dem Rand in Berührung stehende konkave Schei­ ben definiert ist. Mit anderen Worten, die Hohlräume tendieren zu einer linsenähnlichen oder bikonvexen Gestalt. Die Hohlräume sind so orientiert, daß die zwei Hauptdimensionen nach der Maschinen- und Querrichtung der Folie ausgerichtet sind. Die Z-Richtungsachse ist eine kleinere Dimension und ist in etwa die Größe des Querdurchmessers des Hohlraum bildenden Teilchens. Die Hohlräume stellen sich allgemein als geschlossene Zellen dar, und somit bleibt praktisch kein Durchlaß von einer Seite des mit Hohlräumen versehenen Kerns zu der anderen Seite offen, durch welchen Gas oder Flüssigkeit strömen kann.
Das Hohlraum-initiierende Material kann aus einer Vielzahl an Materialien ausgewählt werden und sollte in einer Menge von etwa 5-50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Kernmatrix­ polymers, vorhanden sein. Vorzugsweise umfaßt das Hohlraum-initiierende Material ein poly­ meres Material. Wenn ein polymeres Material verwendet wird, kann dies ein Polymer sein, wel­ ches mit dem Polymer schmelzvermischt werden kann, aus welchem die Kernmatrix hergestellt ist, und zur Bildung dispergierter kugelförmiger Teilchen in der Lage sein kann, wenn die Sus­ pension abgekühlt wird. Beispiele dafür würden in Polypropylen dispergiertes Nylon, Polybuty­ lenterephthalat in Polypropylen oder in Polyethylenterephthalat dispergiertes Polypropylen ein­ schließen. Wenn das Polymer vorgeformt wird und in das Matrixpolymer eingemischt wird, ist die wichtige Charakteristik die Größe und Gestalt der Teilchen. Kügelchen sind bevorzugt und sie können hohl oder kompakt sein. Diese Kügelchen können aus vernetzten Polymeren herge­ stellt sein, die Vertreter sind, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer aromatischen Al­ kenylverbindung der allgemeinen Formel Ar-C(R)=CH2, worin Ar für einen aromatischen Koh­ lenwasserstoffrest oder einen aromatischen Halogenkohlenwasserstoffrest der Benzolreihe steht und R ein Wasserstoff oder der Methylrest ist; Monomere vom Acrylat-Typ schließen Monome­ re der Formel CH2=C(R')-C(O)(OR) ein, worin R aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einem Alkylrest mit etwa 1 bis 12 Kohlenstoffatomen gewählt ist und R' aus der Gruppe beste­ hend aus Wasserstoff und Methyl ausgewählt ist; Copolymere von Vinylchlorid und Vinyliden­ chlorid, Acrylnitril und Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylester der Formel CH2=CH(O)COR, worin R ein Alkylrest mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen ist; Acrylsäure, Methacrylsäure, Itacon­ säure, Citraconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Oleinsäure, Vinylbenzoesäure; die synthetischen Polyesterharze, die durch Umsetzen von Terephthalsäure und Dialkylterephtalverbindungen oder esterbildenden Derivaten davon hergestellt werden, mit einem Glykol der HO(CH2)nOH-Reihe, worin n eine ganze Zahl im Bereich von 2-10 ist und die reaktive olefinische Bindungen in dem Polymermolekül aufweisen, die obenstehend beschriebenen Polyester, die darin copolymerisiert bis zu 20 Gew.-% einer zweiten Säure oder eines Esters davon mit reaktiver olefinischer Unge­ sättigtheit und Mischungen davon, sowie ein Vernetzungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe be­ stehend aus Divinylbenzol, Diethylenglykoldimethacrylat, Diallylfumarat, Diallylphthalat und Mischungen davon einschließen.
Beispiele für typische Monomere zur Bildung des vernetzten Polymers schließen Styrol, Bu­ tylacrylat, Acrylamid, Acrylnitril, Methylmethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat, Vinylpyri­ din, Vinylacetat, Methylacrylat, Vinylbenzylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäure, Divinylben­ zol, Acrylamidomethylpropansulfonsäure, Vinyltoluol etc. ein. Vorzugsweise ist das vernetzte Polymer Polystyrol oder Poly(methylmethacrylat). Am meisten bevorzugt ist dies Polystyrol und das Vernetzungsmittel ist Divinylbenzol.
In dem Fachbereich allgemein bekannte Verfahren ergeben Teilchen mit ungleichmäßiger Grö­ ße, gekennzeichnet durch breite Teilchengrößenverteilungen. Die resultierenden Körnchen kön­ nen durch Sieben der Körnchen klassiert werden, welche den Bereich der ursprünglichen Grö­ ßenverteilung abdecken. Andere Verfahren, wie die Suspensionspolymerisation und einge­ schränkte Koaleszenz, ergeben direkt Teilchen gleichmäßiger Größe.
Die Hohlraum-initiierenden Materialien können mit Mitteln beschichtet werden, um das Vorse­ hen von Hohlräumen zu erleichtern. Geeignete Mittel oder Gleitmittel schließen kolloidales Sili­ ca. kolloidale Tonerde und Metalloxide, wie Zinnoxid und Aluminiumoxid, ein. Die bevorzugten Mittel sind kolloidales Silica und kolloidale Tonerde, am meisten bevorzugt Silica. Das ver­ netzte Polymer mit einem aus einem Mittel bestehenden Überzug kann durch in dem Fachbe­ reich wohlbekannte Verfahrensweisen hergestellt werden. Zum Beispiel sind herkömmliche Suspensionspolymerisationsverfahren, bei welchen das Mittel der Suspension zugesetzt wird, bevorzugt. Als Mittel ist kolloidales Silica bevorzugt.
Die Hohlraum-initiierenden Teilchen können auch anorganische Kügelchen, einschließlich kom­ pakter oder hohler Glaskügelchen, Metall- oder Keramikkügelchen oder anorganische Teilchen, wie Ton, Talk, Bariumsulfat und Calciumcarbonat, sein. Worauf es ankommt ist, daß das Mate­ rial nicht chemisch mit dem Kernmatrixpolymer reagiert, wodurch ein oder mehrere der folgen­ den Probleme verursacht werden: (a) Veränderung der Kristallisationskinetik des Matrixpoly­ mers, was dessen Orientierung erschwert, (b) Zerstörung des Kernmatrixpolymers, (c) Zerstö­ rung der Hohlraum-initiierenden Teilchen, (d) Haftung der Hohlraum-initiierenden Teilchen an dem Matrixpolymer, oder (e) Erzeugung unerwünschter Reaktionsprodukte, wie toxische oder stark gefärbte Reste. Das Hohlraum-initiierende Material sollte nicht die Leistung des Abbil­ dungselements verschlechtern, in welchem der biaxial orientierte Polyolefinfilm zur Anwendung kommt.
Für die biaxial orientierten Folien auf der Oberseite in Richtung der Abbildungsschichten umfas­ sen geeignete Klassen an thermoplastischen Polymeren für die biaxial orientierte Folie und das Kernmatrixpolymer der bevorzugten Verbundfolie Polyolefine. Geeignete Polyolefine schließen Polypropylen, Polyethylen, Polymethylpenten, Polystyrol, Polybutylen und Mischungen davon ein. Polyolefincopolymere, einschließlich Copolymere von Propylen und Ethylen, wie Hexen, Buten und Octen, sind ebenfalls nützlich. Polypropylen ist bevorzugt, da es billig ist und die gewünschten Festigkeitseigenschaften besitzt.
Die Außenoberflächenschichten ohne Hohlräume der Verbundfolie können aus den gleichen polymeren Materialien wie obenstehend für die Kernmatrix aufgeführt hergestellt werden. Die Verbundfolie kann mit (einer) Außenoberfläche(n) aus demselben polymeren Material wie die Kernmatrix hergestellt sein, oder sie kann mit der bzw. den Außenoberfläche(n) von unter­ schiedlicher polymerer Zusammensetzung als die Kernmatrix hergestellt sein.
Die Gesamtdicke der obersten Außenoberflächenschicht oder der exponierten Oberflächen­ schicht sollte zwischen 0,20 µm und 1,5 µm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,0 µm, betragen. Unterhalb 0,5 µm kann jede inhärente Nichtplanarität in der coextrudierten Außenoberflächen­ schicht zu einer unannehmbaren Farbveränderung führen. Bei Außenoberflächendicken von über 1,0 µm kommt es zu einer Verringerung der bildgebenden optischen Eigenschaften, wie der Bildauflösung. Bei einer Dicke von mehr als 1,0 µm ist auch ein größeres Materialvolumen auf Verunreinigungen, wie Klumpen, schlechte Farbpigmentdispersion oder Verunreinigung, zu filtern. Polyethylen geringer Dichte mit einer Dichte von 0,88 bis 0,94 g/cm3 ist das bevorzugte Material für die oberste Außenoberfläche, da die Bildaufnahmeschichten üblicherweise gut an Polyethylen geringer Dichte anhaften im Vergleich zu anderen Materialien, wie Polypropylen und Polyethylen hoher Dichte.
Zusätze können der obersten Außenoberflächenschicht der biaxial orientierten Folie hinzugefügt werden, um die Farbe des Bildgebungselements zu verändern. Für die bildgebende Anwendung ist eine weiße Basis mit einer leichten bläulichen Farbtönung bevorzugt. Die Hinzufügung der leichten bläulichen Farbtönung kann durch jegliches Verfahren bewerkstelligt werden, welches im Fachbereich bekannt ist, einschließlich dem maschinellen Vermischen von Farbkonzentrat vor der Extrusion und der Schmelzextrusion von blauen Farbmitteln, die in dem gewünschten Mischverhältnis vorvermischt wurden. Farbpigmente, die Extrusionstemperaturen von mehr als 320°C widerstehen können, sind bevorzugt, da Temperaturen von mehr als 320°C für die Coex­ trusion der Außenoberflächenschicht erforderlich sind. In dieser Erfindung eingesetzte blaue Farbmittel können jegliches Farbmittel sein, welches keine nachteilige Wirkung auf das Bildge­ bungselement hat. Bevorzugte blaue Farbmittel schließen Phthalocyaninblau-Pigmente, Cromo­ phtalblau-Pigmente, Irgazinblau-Pigmente, organische Irgalitblau-Pigmente und Pigment Blau 60 ein.
Man fand man heraus, daß eine sehr dünne Beschichtung (0,2 bis 1,5 µm) auf der Oberfläche unmittelbar unter der Abbildungsschicht durch Coextrusion und anschließendes Recken in Richtung der Breite und der Länge gebildet werden kann. Es wurde festgestellt, daß diese Schicht von Natur aus extrem exakt ist in Bezug auf die Dicke und zur Vorsorge aller Farbkor­ rekturen verwendet werden kann, welche in der Regel über die ganze Dicke der Folie zwischen der Abbildungsschicht und der Papierbasis verteilt sind. Diese oberste Schicht ist so wirkungs­ voll, daß die gesamten erforderlichen Farbmittel zur Bereitstellung einer Korrektur weniger als die Hälfte der erforderlichen Menge ausmachen, die erforderlich ist, wenn die Farbmittel über die ganze Dicke dispergiert sind. Farbmittel sind häufig der Grund für Lichtfleckenfehler infolge von Klumpen und schlechten Dispersionen. Lichtfleckenfehler, welche den kommerziellen Wert von Bildern mindern, werden durch diese Erfindung verbessert, da weniger Farbmittel eingesetzt wird, und die hochwertige Filtration zur Säuberung der gefärbten Schicht wesentlich praktischer durchführbar ist, da das Gesamtvolumen an Polymer mit Farbmittel nur typischerweise 2 bis 10 Prozent des Gesamtpolymers zwischen dem Basispapier und der Abbildungsschicht beträgt.
Obgleich die Zugabe von TiO2 in der dünnen Außenoberflächenschicht dieser Erfindung nicht signifikant zu dem optischen Leistungsvermögen der Folie beiträgt, kann es zahlreiche Herstel­ lungsprobleme, wie Düsenlinien und Flecke, hervorrufen. Eine im wesentlichen an TiO2 freie Außenoberflächenschicht ist bevorzugt. Einer Außenoberflächenschicht zwischen 0,20 und 1,5 µm hinzugesetztes TiO2 verbessert nicht wesentlich die optischen Eigenschaften des Trägers, fügt dem Entwurf bzw. der Ausgestaltung Kosten hinzu und verursacht zu beanstandende Pig­ mentlinien bei dem Extrusionsverfahren.
Zusätze können der biaxial orientierten Folie dieser Erfindung hinzugefügt werden, so daß, wenn die biaxial orientierte Folie von der angesprochenen Zuhörerschaft betrachtet wird, das Bildge­ bungselement Licht im sichtbaren Spektrum bei Exponierung an UV-Strahlung emittiert. Die Emission von Licht im sichtbaren Spektrum ermöglicht, daß der Träger eine gewünschte Hinter­ grundfarbe in Gegenwart von UV-Energie aufweist. Dies ist besonders nützlich, wenn Bilder mit einer illuminierenden Lichtquelle rückwärtig beleuchtet werden, welche UV-Energie enthält und zur Optimierung der Bildqualität für Transmissions-Displayanwendungen verwendet werden kann.
Im Fachbereich bekannte Zusätze zur Emission von sichtbarem Licht im blauen Spektrum sind bevorzugt. Anwender bevorzugen allgemein eine leichte Blautönung bzw. Blaustich bis Weiß, definiert als ein negatives b*, im Vergleich zu einem weißen Weiß, definiert als b*, innerhalb einer b*-Einheit von Null. b* ist das Maß für Gelb/Blau im CIE-Definitionsraum. Ein positives b* zeigt Gelb an, während ein negatives b* Blau anzeigt. Die Hinzufügung eines Zusatzes, der im blauen Spektrum emittiert, ermöglicht eine Abtönung des Trägers ohne den Zusatz von Farbmitteln, welche die Weißheit des Bildes vermindern würden. Die bevorzugte Emission be­ trägt zwischen 1 und 5 delta b*-Einheiten. Delta b* ist als die b*-Differenz definiert, gemessen, wenn eine Probe bestrahlt wird mit einer UV-Lichtquelle und mit einer Lichtquelle ohne jegliche signifikante UV-Energie. Delta b* ist das bevorzugte Maß zur Bestimmung der Nettowirkung der Hinzufügung eines optischen Aufhellers zu der oberen biaxial orientierten Folie der Erfin­ dung. Lichtemissionen von weniger als einer 1 b*-Einheit sind von den meisten Kunden nicht festzustellen; daher ist es nicht kosteneffizient, der biaxial orientierten Folie optischen Aufheller hinzuzufügen, da eine 1 b*-Einheit nicht signifikant ist. Eine Lichtemission von mehr als 5 b*- Einheiten würde die Farbausgewogenheit der Drucke beeinträchtigen, wobei die Weiß-Bereiche für die meisten Kunden zu blau erscheinen würden.
Der bevorzugte Zusatz dieser Erfindung ist ein optischer Aufheller. Ein optischer Aufheller ist eine im wesentlichen farblose, fluoreszierende organische Verbindung, die UV-Licht absorbiert und es als sichtbares blaues Licht emittiert. Beispiele schließen Derivate von 4,4'-Diamino­ stilben-2,2'-disulfonsäure, Cumarinderivate, wie 4-Methyl-7-diethylaminocumann, 1-4-Bis(O- Cyanostyryl)benzol und 2-Amino-4-methylphenol ein, sind aber nicht auf diese beschränkt. Ein unerwartetes erwünschtes Merkmal der Erfindung ist der effiziente Einsatz von optischem Auf­ heller. Da sich die UV-Quelle für ein Transmissions-Displaymaterial auf der gegenüberliegen­ den Seite des Bildes befindet, wird die UV-Licht-Intensität durch die bei Abbildungsschichten üblichen UV-Filter zur Farbstoffstabilität nicht abgeschwächt. Das Nettoergebnis der Beleuch­ tung eines Transmissions-Displaymaterials von hinten ist, daß weniger optischer Aufheller zur Erreichung der gewünschten Hintergrundfarbe erforderlich ist im Vergleich zu einem reflektiven Displaymaterial, welches von der vorderseitigen Beleuchtung abhängig ist.
Der optische Aufheller kann jeder Schicht in der mehrschichtigen, coextrudierten, biaxial orien­ tierten Polyolefinfolie hinzugegeben werden. Die bevorzugte Stelle grenzt an die exponierte Oberflächenschicht der Folie an oder befindet sich in dieser. Dies ermöglicht die effiziente Kon­ zentration optischer Aufheller, was zur Verwendung von weniger optischem Aufheller führt im Vergleich mit herkömmlichen photographischen Trägern. Wenn sich die gewünschte gewichts­ prozentige Beladung an optischem Aufheller der Konzentration anzunähern beginnt, bei welcher der optische Aufheller an die Oberfläche der trägerbildenden Kristalle in der Abbildungsschicht wandert, ist die Zugabe von optischem Aufheller in die an die exponierte Schicht angrenzende Schicht bevorzugt. Wenn die Migration von optischem Aufheller zu einem Problem wird wie bei lichtempfindlichen Silberhalogenid-Bildgebungssystemen, umfaßte die bevorzugte exponierte Schicht Polyethylen. In diesem Fall wird die Migration von der an die obere exponierte Schicht angrenzenden Schicht wesentlich verringert, wodurch die Verwendung viel höherer Anteile von optischem Aufheller zur Optimierung der Bildqualität ermöglicht wird. Durch Einbringen des optischen Aufhellers in die an die obere exponierte Schicht angrenzende Schicht wird der Ein­ satz eines kostengünstigeren optischen Aufhellers als exponierte Schicht, welche praktisch frei an optischem Aufheller ist und welche eine signifikante Migration des optischen Aufhellers ver­ hindert, ermöglicht. Eine weitere bevorzugte Methode zur Verringerung einer unerwünschten Migration von optischem Aufheller ist die Verwendung von Polypropylen für die an die expo­ nierte Oberfläche angrenzende Schicht. Da optischer Aufheller in Polypropylen löslicher ist als in Polyethylen, neigt der optische Aufheller weniger zu einer Migration aus Polypropylen.
Eine biaxial orientierte Folie dieser Erfindung, welche einen mit Mikrohohlräumen versehenen Kern aufweist, ist bevorzugt. Der mit Mikrohohlräumen versehene Kern fügt Opazität und Weißheu dem Abbildungsträger hinzu, wodurch die Abbildungsqualität weiter verbessert wird. Ferner ist der mit Hohlräumen versehene Kern ist ein ausgezeichneter Diffusor für Licht und besitzt eine beträchtlich geringere Lichtstreuung als weiße Pigmente, wie TiO2. Weniger Lichtstreuung verbessert die Qualität des transmittierten Bildes. Das Kombinieren der Bildqua­ litätsvorteile eines mit Mikrohohlräumen versehenen Kerns mit einem Material, welches UV- Energie absorbiert und Licht im sichtbaren Spektrum emittiert, ermöglicht die einzigartige Op­ timierung der Bildqualität, da der Bildträger eine Tönung besitzen kann, wenn er UV-Energie ausgesetzt wird, obgleich er eine ausgezeichnete Weißheit beibehält, wenn das Bild unter einer Beleuchtung betrachtet wird, welche keine signifikanten Mengen an UV-Energie aufweist, wie eine Innenbeleuchtung. Die bevorzugte Anzahl an Hohlräumen in der vertikalen Richtung im wesentlichen an jedem Punkt ist größer als 6. Die Anzahl an Hohlräumen in der vertikalen Richtung ist die Zahl der Polymer/Gas-Grenzflächen, die in der mit Hohlräumen versehenen Schicht vorliegen. Die mit Hohlräumen versehene Schicht fungiert als eine opake Schicht auf grund der Brechungsindexveränderungen zwischen Polymer/Gas-Grenzflächen. Mehr als 6 Hohlräume sind bevorzugt, da bei 4 Hohlräumen oder weniger nur eine geringe Verbesserung bei der Opazität des Films festzustellen ist und damit die zusätzlichen Kosten, die biaxial orien­ tierte Folie der Erfindung mit Hohlräumen zu versehen, nicht gerechtfertigt sind. Zwischen 6 und 30 Hohlräume in der vertikalen Richtung sind am meisten bevorzugt, da bei 35 Hohlräumen oder mehr der mit Hohlräumen versehene Kern leicht bei Belastung zerbrechen kann, was zu unerwünschten Bruchlinien in dem Bildbereich führt, die den kommerziellen Wert des Trans­ missions-Displaymaterials herabsetzen.
Die biaxial orientierte Folie kann auch Pigmente enthalten, die, wie bekannt, die Abbildungsre­ sponses, wie Weiße oder Schärfe, verbessern. Titandioxid wird in dieser Erfindung zur Verbes­ serung der Bildschärfe verwendet. Das eingesetzte TiO2 kann entweder vom Anatase- oder Ru­ til-Typ sein. Im Falle der optischen Eigenschaften ist Rutil bevorzugt aufgrund der einzigartigen Teilchengröße und Geometrie. Ferner können sowohl Anatase- als auch Rutil-TiO2 zur Verbes­ serung der Weiße und der Schärfe vermischt werden. Beispiele für TiO2, die für ein Bildge­ bungssystem annehmbar sind, sind R101-Rutil-TiO2 von DuPont Chemical Co. und R104-Rutil- TiO2 von DuPont Chemical Co. Andere Pigmente zur Verbesserung der photographischen Re­ sponses können auch in dieser Erfindung verwendet werden, wie Bariumsulfat, Ton oder Calci­ umcarbonat.
Die der biaxial orientierten Folie der Erfindung hinzugesetzte bevorzugte Menge an TiO2 beträgt zwischen 4 und 18 Gew.-%. Unter 3% TiO2 läßt sich die erforderliche Lichtdurchlässigkeit mit der Versehung von Mikrohohlräumen allein nicht leicht erreichen. Das Kombinieren von mehr als 4% TiO2 mit dem Vorsehen von Hohlräumen stellt eine biaxial orientierte, mit Mikrohohl­ räumen versehene Folie bereit, welche kostengünstig ist. Über 14% TiO2 ist eine zusätzliche Farbstoffdichte erforderlich, um mit dem Verlust an Durchlässigkeit fertigzuwerden.
Die bevorzugte spektrale Durchlässigkeit der biaxial orientierten Polyolefinfolie der Erfindung beträgt mindestens 40% und weniger als 90%. Die spektrale Durchlässigkeit ist die Menge an Lichtenergie, die durch ein Material hindurchgelassen wird. Für ein Abbildungselement ist die spektrale Durchlässigkeit das Verhältnis der hindurchgelassenen Energie zu der einfallenden Energie und ist als Prozentanteil wie folgt ausgedrückt: TRGB = 10-D*100, wobei D der Mittel­ wert der roten, grünen und blauen Status-A-Durchlässigkeits-Dichte-Response ist, gemessen durch ein photographisches Durchlässigkeits-Densitometer, X-Rite-Modell 310 (oder einem vergleichbaren). Je höher die Durchlässigkeit, desto weniger opak ist das Material. Für ein Transmissions-Displaymaterial mit einem eingebrachten Diffusor steht die Qualität des Bildes mit der Menge des von dem Bild reflektierten Lichtes zum Auge des Betrachters in Beziehung. Ein Transmissions-Displaybild mit einer geringen Menge an spektraler Durchlässigkeit ermög­ licht keine ausreichende Beleuchtung des Bildes, wodurch ein erkennbarer Verlust an Bildqua­ lität herbeigeführt wird. Ein Transmissions- bzw. Durchlichtbild mit einer spektralen Durchläs­ sigkeit von weniger als 35% ist für ein Transmissions-Displaymaterial unannehmbar, da die Qualität des Bildes nicht Transmissions-Displaymaterialien des Stands der Technik entsprechen kann bzw. diesen gleichwertig ist. Ferner erfordern spektrale Transmissionen von weniger als 35% eine zusätzliche Farbstoffdichte, was die Kosten des Transmissions-Displaymaterials er­ höht. Ein Transmissions-Displaymaterial mit einer prozentualen Durchlässigkeit von mehr als 90 würde eine beträchtliche Interferenz des Illuminationslichts mit dem Bild ermöglichen.
Die am meisten bevorzugte spektrale Durchlässigkeitsdichte für die biaxial orientierten Folien der Erfindung liegt zwischen 46% und 54%. Dieser Bereich läßt eine Optimierung der Trans­ mission und der Reflektionseigenschaften zu, wodurch ein Displaymaterial erzeugt wird, das die rückwärtige Beleuchtungsquelle diffus erscheinen läßt und die Farbstoffdichte der Bildschichten minimiert.
Eine Reflexionsdichte von weniger als 60% für die biaxial orientierte Folie der Erfindung ist bevorzugt. Die Reflexionsdichte ist die Menge der von dem Bild zum Auge des Beobachters reflektierenden Lichtenergie. Die Reflexionsdichte wird durch eine 0°/45°-Geometrie-Status-A- Rot/Grün/Blau-Response unter Verwendung eines photographischen Durchlässigkeits-Densito­ meters, X-Rite-Modell 310 (oder eines vergleichbaren) gemessen. Eine ausreichende Menge an reflektiver Lichtenergie ist zur Diffusion der rückwärtigen Beleuchtungsquelle erforderlich. Eine Reflexionsdichte von mehr als 65% ist für ein Transmissions-Displaymaterial unannehmbar und entspricht nicht der Qualität von Transmissions-Displaymaterialien des Stands der Technik.
Die Coextrusion, das Abschrecken, Orientieren und die Thermofixierung dieser Verbundfolien kann durch ein beliebiges, zur Herstellung von orientierter Folie in dem Fachbereich bekanntes Verfahren, wie ein Flachfolienverfahren oder ein Blasen- oder Schlauchverfahren, bewerkstelligt werden. Das Flachfolienverfahren beinhaltet das Extrudieren der Mischung durch eine Breit­ schlitzdüse und das rasche Abschrecken der extrudierten Bahn auf einer gekühlten Gießtrommel, so daß die Kernmatrix-Polymerkomponente der Folie und die Außenoberflächenkomponente(n) auf unterhalb ihrer Glasverfestigungstemperatur abgeschreckt werden. Die abgeschreckte Folie wird danach biaxial durch wechselweises Recken in senkrechten Richtungen bei einer Tempe­ ratur oberhalb der Glasübergangstemperatur, unterhalb der Schmelztemperatur der Matrixpoly­ mere, orientiert. Die Folie kann in einer Richtung gereckt werden und danach in einer zweiten Richtung oder sie kann gleichzeitig in beiden Richtungen gereckt werden. Ein Reckverhältnis, definiert als die Endlänge dividiert durch die Anfangslänge für die Summe der Maschinen- und Querrichtungen von mindestens 10 zu 1 ist bevorzugt. Nachdem die Folie gereckt wurde, wird sie durch Erwärmen auf eine Temperatur, die ausreichend ist, um die Polymere zu kristallisieren oder zu tempern, thermofixiert, während gleichzeitig bis zu einem gewissen Grad ein Zurückzie­ hen der Folie in beiden Reckrichtungen eingeschränkt wird.
Die Verbundfolie, die zwar als eine solche mit vorzugsweise mindestens drei Schichten eines Kerns und einer Außenhautschicht auf jeder Seite beschrieben wurde, kann auch mit zusätzli­ chen Schichten ausgestattet sein, die zur Veränderung der Eigenschaften der biaxial orientierten Folie dienen können. Biaxial orientierte Folien könnten mit Oberflächenschichten gebildet wer­ den, was eine verbesserte Haftung oder ein verbessertes Aussehen bei dem Träger und dem Ab­ bildungselement hervorrufen würde. Die biaxial orientierte Extrusion könnte mit soviel wie 10 Schichten durchgeführt werden, sofern erwünscht, um eine speziell gewünschte Eigenschaft zu erhalten.
Diese Verbundfolien können nach dem Coextrusions- und Orientierungsverfahren oder zwischen dem Gießen und der vollständigen Orientierung mit einer beliebigen Anzahl von Überzügen beschichtet oder behandelt werden, die zur Verbesserung der Eigenschaften der Folien, ein­ schließlich der Bedruckbarkeit, verwendet werden können, um eine Dampfbarriere vorzusehen, um sie heißversiegelbar zu machen oder um die Haftung an dem Träger oder an den Abbildungs­ schichten zu verbessern. Beispiele dafür wären Acrylbeschichtungen für die Bedruckbarkeit und das Aufbeschichten von Polyvinylidenchlorid für Heißversiegelungseigenschaften. Weitere Bei­ spiele schließen die Flammen-, Plasma- oder Koronaentladungsbehandlung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit oder Haftung ein.
Indem mindestens eine Außenhaut ohne Hohlräume auf dem mit Mikrohohlräumen versehenen Kern vorgesehen ist, wird die Zugfestigkeit der Folie erhöht und wird sie leichter herstellbar. Es wird ermöglicht, daß die Folien mit größeren Breiten und höheren Zugverhältnissen hergestellt werden können, als wenn Folien hergestellt werden, wo alle Schichten mit Hohlräumen versehen sind. Die Coextrusion der Schichten vereinfacht weiter das Herstellungsverfahren.
Die Struktur einer bevorzugten biaxial orientierten Folie, wo die exponierte Oberflächenschicht an die Bildgebungsschicht angrenzt, ist wie folgt:
Polyethylenaußenoberfläche mit blauen Pigmenten (Oberflächenschicht)
Polypropylen mit 4% TiO2 und optischem Aufheller
Mit Mikrohohlräumen versehene Polypropylen-Schicht
Polyproylen-Außenhautbodenschicht
Der Träger, auf welchen die mit Mikrohohlräumen versehenen Verbundfolien und die biaxial orientierten Folien laminiert werden, kann jegliches Cellulosepapier mit den gewünschten Durchlässigkeits- und Steifigkeitseigenschaften sein. Cellulosepapier ist bevorzugt, da die Cel­ lulosefaser/Luft-Grenzflächen in dem Papier einen effizienten Diffusor der illuminierenden Lichtquellen darstellen und kostengünstig sind im Vergleich zu geeigneten Polymerbasen bzw. -grundlagen. Im Falle von Bildgebungssystemen dürfen geeignete Cellulosepapiere nicht mit der Chemie der Bildaufnahmeschicht wechselwirken. Ein Papier von Bildgebungsqualität, das in der Erfindung zum Einsatz kommt, muß "glatt" sein, um nicht beim Betrachten von Bildern einen Störeffekt auszuüben. Die Oberflächenrauhigkeit von Cellulosepapier oder Ra ist ein Maß für relativ fein verteilte Oberflächenunregelmäßigkeiten auf dem Papier. Die Oberflächenrauhig­ keitsmessung ist ein Maß für die maximal zulässige Rauhigkeitshöhe, ausgedrückt in Mikrome­ tereinheiten und durch die Verwendung des Symbols Ra. Für das Papier der Erfindung ist eine Oberflächenrauhigkeit langer Wellenlänge oder eine apfelsinenschalenartige Oberfläche von Interesse. Für das unregelmäßige Oberflächenprofil des Papiers der Erfindung wird eine Sonde von 0,95 cm Durchmesser verwendet, um die Oberflächenrauhigkeit des Papiers zu messen, und damit werden alle feinen Rauhigkeitsdetails überbrückt. Die bevorzugte Oberflächenrauhigkeit des Papiers beträgt zwischen 0,13 und 0,44 µm. Bei einer Oberflächenrauhigkeit von größer als 0,44 µm ist die festgestellte Bildqualität nicht so hoch. Eine Cellulosepapier-Oberflächen­ rauhigkeit von weniger als 0,13 µm ist schwer herzustellen und kostspielig.
Das bevorzugte Basisgewicht des Cellulosepapiers der Erfindung beträgt zwischen 40 und I20 g/m2. Ein Basisgewicht von weniger als 30 g/m2 ergibt einen Abbildungsträger, welcher nicht die erforderliche Steifigkeit für den Transport durch eine digitale Bildgebungsgerätschaft aufweist. Weiterhin ergibt ein Basisgewicht von weniger als 30 g/m2 einen Abbildungsträger, welcher nicht die erforderliche Steifigkeit für die Akzeptanz durch den Verbraucher besitzt. Bei Basis­ gewichten von größer als 130 g/m2 übersteigt die Steifigkeit des Abbildungsträgers, während sie gleichzeitig für Verbraucher annehmbar ist, die Steifigkeitsanforderung für ein eingeschlossenes Displaymaterial. Die bevorzugte Faserlänge des Papiers der Erfindung liegt zwischen 0,40 und 0,58 mm. Faserlängen werden unter Verwendung eines FS-200-Faserlängen-Analysiergeräts (Kajaani Automation Inc.) gemessen. Faserlängen von weniger als 0,35 mm sind bei der Her­ stellung schwer zu erreichen und als Folge davon teuer. Da kürzere Faserlängen allgemein zu einer Erhöhung des Papiermoduls führen, resultieren Papierfaserlängen von weniger als 0,35 mm in einem Abbildungspapier. Dies ist sehr schwer zu zerhacken und einer digitalen Druckgerät­ schaft zuzuführen. Papierfaserlängen von größer als 0,62 mm zeigen keine Verbesserung der Oberflächenglattheit.
Die bevorzugte Dichte des Cellulosepapiers der Erfindung liegt zwischen 1,05 und 1,20 g/cm3. Eine Foliendichte von weniger als 1,05 g/cm3 würde nicht für die durch die Verbraucher bevor­ zugte glatte Oberfläche sorgen. Eine Foliendichte, die größer als 1,20 g/cm3 ist, wäre schwierig zu erzeugen, was ein teures Kalandrieren und einen Verlust an Maschineneffizienz erfordern würde.
Der Maschinenrichtung-zu-Querrichtung-Modul ist für die Qualität des Abbildungsträgers kri­ tisch, da das Modulverhältnis ein regulierender Faktor in Bezug auf die Kräuselung des Abbil­ dungselements und eine ausgeglichene Steifigkeit sowohl in Maschinen- als auch in Querrich­ tung ist. Das bevorzugte Maschinenrichtung-zu-Querrichtung-Modul-Verhältnis liegt zwischen 1,4 und 1,9. Ein Modulverhältnis von weniger als 1,4 ist schwierig zu erzeugen, da die Cellulo­ sefasern sich leicht hauptsächlich nach dem Papierrohstofffluß, welcher aus der Papiermaschi­ nenkopfbox austritt, ausrichten. Dieser Fluß ist in Maschinenrichtung und diesem wird nur leicht durch Fourdrinier-Parameter entgegengewirkt. Ein Modulverhältnis von größer als 1,9 liefert nicht die gewünschten Kräuselungs- und Steifigkeitsverbesserungen bei dem laminierten Abbil­ dungsträger.
Ein Cellulosepapier, das im wesentlichen frei von TiO2 ist, ist bevorzugt, da die Opazität des Abbildungsträgers durch Laminieren einer mit Mikrohohlräumen versehenen, biaxial orientier­ ten Folie auf das Cellulosepapier der Erfindung verbessert werden kann. Die Eliminierung von TiO2 von dem Cellulosepapier verbessert die Effizienz des Papierherstellungsverfahrens wesent­ lich, wobei das Erfordernis eliminiert wird, unerwünschte TiO2-Ablagerungen auf kritischen Maschinenoberflächen zu reinigen. Eine Papierbasis, die im wesentlichen frei von TiO2 ist, ver­ ringert auch die interne Lichtstreuung, die bei Materialien des Stands der Technik üblich ist, die TiO2 in der Basis verwenden. Die interne Lichtstreuung für ein Displaymaterial verringert die Bildqualität. Wenn jedoch TiO2 zur Verbesserung der Opazität des Trägers beispielsweise er­ wünscht ist, kann Cellulosepapier der Erfindung jegliche in dem Fachbereich bekannte Zusätze zur Verbesserung der Abbildungsqualität des Papiers enthalten. Das verwendete TiO2 kann ent­ weder vom Anatase- oder Rutil-Typ sein. Beispiele für TiO2, die für das Zusetzen zu Cellulose­ papier bekannt sind, sind R101-Rutil-TiO2 von DuPont Chemical Co. und R104-Rutil-TiO2 von DuPont Chemical Co. Andere Pigmente zur Verbesserung der Bildgebungsresponses können ebenfalls in der Erfindung eingesetzt werden. Pigmente, wie Talk, Kaolin, CaCO3, BaSO4, ZnO, TiO2, ZnS und MgCO3 sind nützlich und können allein oder in Kombination mit TiO2 verwendet werden.
Ein Cellulosepapier, das im wesentlichen frei an Trockenfestigkeitsharz und Naßfestigkeitsharz ist, ist bevorzugt, da die Eliminierung von Trocken- und Naßfestigkeitsharzen die Kosten des Cellulosepapiers verringert und die Herstellungseffizienz verbessert. Trockenfestigkeits- und Naßfestigkeitsharze werden üblicherweise dem photographischen Cellulosepapier zugesetzt, um für Festigkeit im Trockenzustand und Festigkeit im Naßzustand zu sorgen, da das Papier bei chemischen Naßverarbeitungsverfahren während der Photoendbearbeitung der Verbraucherbil­ der entwickelt wird. In dieser Erfindung werden Trocken- und Naßfestigkeitsharze nicht mehr benötigt, da die digitalen Bildgebungstechniken keine Verarbeitung unter Nutzung von Naßche­ mie erfordern.
Es können jegliche in dem Fachbereich bekannte Pulpen bzw. Faserstoffe zur Bereitstellung von Papier mit Bildqualität in dieser Erfindung verwendet werden. Gebleichte chemische Hartholz­ kraftpapierpulpe ist bevorzugt, da diese für Helligkeit, eine gute Ausgangsoberfläche und eine gute Entwicklung bzw. Ausbildung unter gleichzeitiger Beibehaltung der Festigkeit sorgt. Im allgemeinen sind Hartholzfasern viel kürzer als Weichholzfasern in einem Verhältnis von etwa 1 : 3. Pulpe mit einer Helligkeit von weniger als 90% Helligkeit bei 457 nm ist bevorzugt. Pul­ pen mit einer Helligkeit von 90% oder mehr werden üblicherweise bei Abbildungsträgern ver­ wendet, da Verbraucher typischerweise ein weißes Aussehen des Papiers bevorzugen. Ein Cel­ lulosepapier von weniger als 90% Helligkeit bei 457 nm ist aus Kostengründen bevorzugt, da die Weißheit des Abbildungsträgers durch Laminieren einer mit Mikrohohlräumen versehenen, biaxial orientierten Folie auf das Cellulosepapier der Erfindung verbessert werden kann. Die Verringerung der Helligkeit der Pulpe ermöglicht eine Verringerung der Menge des benötigten Bleichmittels, womit die Kosten der Pulpe gesenkt werden und die Bleichmittelbelastung der Umwelt verringert wird.
Das Cellulosepapier der Erfindung kann auf einer standardmäßigen kontinuierlichen Fourdri­ nierdrahtmaschine hergestellt werden. Für die Erzeugung des Cellulosepapiers der Erfindung ist es notwendig, die Papierfasern in hohem Maße zu verfeinern, um eine gute Ausbildung zu er­ zielen. Dies kann in dieser Erfindung bewerkstelligt werden durch Bereitstellen von in Wasser suspendierten Holzfasern, In-Kontakt-Bringen der Fasern mit einer Reihe von Scheibenverfeine­ rungsmischern und konischen Verfeinerungsmischern, so daß die Faserentwicklung bei der Scheibenverfeinerung bei einer spezifischen Nettogesamtverfeinerungsleistung von 44 bis 66 KW h/metrische Tonne erfolgt und das Schneiden in den konischen Mischern bei einer spezifi­ schen Nettogesamtverfeinerungsleistung zwischen 55 und 88 KW h/metrische Tonne durchge­ führt wird, durch Aufbringen der Fasern in Wasser auf ein foraminöses Bauteil zur Entfernung von Wasser, Trocknen des Papiers zwischen einer Presse und Filz, Trocknen des Papiers zwi­ schen Zylindern bzw. Kammern, Aufbringen von Kleister bzw. Leim auf das Papier, Trocknen des Papiers zwischen dampferhitzten Trocknerkammern, Anwenden von Dampf auf das Papier und Führen des Papiers durch Kalandrierwalzen. Die bevorzugte spezifische Nettoverfeine­ rungsleistung (SNRP) beim Schneiden beträgt zwischen 66 und 77 KW h/metrische Tonne. Eine SNRP von weniger als 66 KW h/metrische Tonne liefert eine ungenügende Faserlängenverringe­ rung, was zu einer weniger glatten Oberfläche führt. Eine SNRP von größer als 77 KW h/metrische Tonne nach der obenstehend beschriebenen Scheibenverfeinerung erzeugt eine Fa­ serrohstoffaufschlämmung, die schwer von dem Fourdrinierdraht zu entwässern ist. Die spezifi­ sche Nettoverfeinerungsleistung wird durch die folgende Formel berechnet: (Auf die Verfeine­ rungsvorrichtung angewandte Leistung in Kilowatt - die Kilowatt bei Leerlauf)/(0.251 * % Konsistenz * Strömungsrate in gpm * 0,907 metrische Tonnen/Tonne).
Für die Erzeugung von Cellulosepapier mit ausreichender Glattheit ist es wünschenswert, die Papieroberfläche vor der Endkalandrierung erneut zu benetzen. Auf der Papiermaschine herge­ stellte Papiere mit einem hohem Feuchtigkeitsgehalt lassen sich viel leichter kalandrieren als Papiere mit dem gleichen Feuchtigkeitsgehalt, die in einer Wiederbenetzungsoperation hinzuge­ setztes Wasser enthalten. Dies ist auf die teilweise Irreversibilität bei der Imbibition bzw. Trän­ kung von Wasser durch Cellulose zurückzuführen. Allerdings führt das Kalandrieren eines Pa­ piers mit hohem Feuchtigkeitsgehalt zu einer Schwärzung, einem Zustand der Transparenz, wel­ cher aus dem Zusammendrücken von Fasern, die miteinander in Berührung stehen, resultiert. Die zusammengedrückten Bereiche reflektieren weniger Licht und erscheinen daher dunkel, ein Zustand, welcher bei der Bildgebungsanwendung unerwünscht ist, wie eine Basis für Bildge­ bungsmaterialien. Durch Zuführen von Feuchtigkeit zu der Papieroberfläche, nachdem das Pa­ pier maschinengetrocknet wurde, läßt sich das Problem des Schwärzens vermeiden unter gleich­ zeitiger Beibehaltung der Vorteile der Hochfeuchtigkeitskalandrierung. Das Zuführen von Ober­ flächenfeuchtigkeit vor der Maschinenkalandrierung soll die Oberflächenfasern und nicht die Fasern im Innern des Papiers erweichen. Papiere, die mit einem hohem Oberflächenfeuchtig­ keitsgehalt kalandriert wurden, zeigen allgemein eine größere Festigkeit, Dichte, Glanz, und chemische Verarbeitungsbeständigkeit, wobei alle diese für einen Displayträger erwünscht sind, und es sich zeigte, daß diese wahrnehmungsmäßig gegenüber transluzenten Displaypapierbasen des Stands der Technik bevorzugt werden.
Es gibt mehrere Papieroberflächenbenetzungs-/Anfeuchtungstechniken. Das Aufbringen von Wasser, entweder durch mechanische Rollen oder Aerosolnebel mittels eines elektrostatischen Feldes, sind zwei in dem Fachbereich bekannte Techniken. Die obenstehenden Techniken erfor­ dern eine bestimmte Verweilzeit, und damit Bahnlänge, damit das Wasser in die Oberfläche ein­ dringt und sich in der obersten Oberfläche des Papiers gleichmäßig verteilt. Deshalb ist es für diese obenstehenden Systeme schwierig, Feuchtigkeitskorrekturen ohne ein Verzerren, eine Fleckenbildung und ein Aufquellen des Papiers vorzunehmen. Das bevorzugte Verfahren zur Wiederbenetzung der Papieroberfläche vor der Endkalandrierung ist die Verwendung eines Dampfauftragungsgeräts. Ein Dampfauftragungsgerät bzw. Befeuchtungsdämpfergerät verwen­ det gesättigten Dampf in einer geregelten Atmosphäre, um Wasserdampf in die Oberfläche des Papiers eindringen zu lassen und kondensieren zu lassen. Vor der Kalandrierung ermöglicht das Dampfauftragungsgerät eine wesentliche Verbesserung des Glanzes und der Glattheu aufgrund der Erwärmung und der Anfeuchtung des Papiers der Erfindung vor dem Druckwalzenspalt der Kalandrierrollen. Ein Beispiel für ein kommerziell verfügbares System, welches eine geregelte Dampfbefeuchtung der Oberfläche von Cellulosepapier ermöglicht, ist das "Fluidex System", hergestellt von Pagendarm Corp.
Für transluzente Abbildungsträger ist die Anwendung von Dampf nur auf der Stirnseite des Pa­ piers bevorzugt, da eine verbesserte Oberflächenglattheit einen kommerziellen Wert für die Ab­ bildungsseite des Papiers besitzt. Die Anwendung von Dampf auf beide Papierseiten ist zwar möglich, aber unnötig, und trägt zu weiteren Kosten bei dem Produkt bei.
Der bevorzugte Feuchtigkeitsgehalt auf Gewichtsbasis nach der Dampfanwendung und dem Kalandrieren beträgt zwischen 7% und 9%. Ein Feuchtigkeitsanteil von weniger als 7% ist teurer bei der Herstellung, da mehr Faser benötigt wird, um das Basisendgewicht zu erreichen. Bei einem Feuchtigkeitsanteil von größer als 10% beginnt die Papieroberfläche sich zu ver­ schlechtern. Nach der Dampffolien-Wiederbenetzung der Papieroberfläche wird das Papier vor dem Aufwickeln des Papiers kalandriert. Die bevorzugte Temperatur der Kalandrierwalzen liegt zwischen 76°C und 88°C. Niedrigere Temperaturen führen zu einer schlechten Oberfläche. Hö­ here Temperaturen sind unnötig, da sie die Papieroberfläche nicht verbessern und mehr Energie benötigen.
Bei Verwendung einer Cellulosepapierbasis ist es bevorzugt, die mit Mikrohohlräumen versehe­ nen Verbundfolien auf das Basispapier unter Verwendung eines Polyolefinharzes unter Extrusi­ on zu laminieren. Die Extrusionslaminierung wird durchgeführt durch Zusammenbringen der biaxial orientierten Folien der Erfindung und der Papierbasis unter Aufbringung eines schmelzextrudierten Klebemittels zwischen den Papierfolien und den biaxial orientierten Polyo­ lefinfolien, gefolgt von einem Pressen in einem Spalt, wie zwischen zwei Walzen. Das schmelzextrudierte Klebemittel kann entweder auf die biaxial orientierten Folien oder das Basis­ papier vor dem Einführen in den Spalt aufgetragen werden. In einer bevorzugten Form wird das Klebemittel in den Spalt gleichzeitig mit den biaxial orientierten Folien und dem Basispapier aufgetragen. Das Klebemittel, das zum Ankleben der biaxial orientierten Polyolefinfolie an die Papierbasis verwendet wird, kann jedes geeignete Material sein, welches keine nachteilige Wir­ kung auf das Abbildungselement besitzt. Ein bevorzugtes Material sind Metallocen-katalysierte Ethylenplastomere, die in den Spalt zwischen dem Papier und der biaxial orientierten Folie schmelzextrudiert werden. Metallocen-katalysierte Ethylenplastomere sind bevorzugt, da sie leicht schmelzextrudiert werden, gut an biaxial orientierten Polyolefinfolien der Erfindung an­ haften und gut an einen Gelatine-Haftvermittlungs-Polyesterträger der Erfindung anhaften.
Die Struktur eines bevorzugten Displayträgers, bei dem die Abbildungsschichten auf die biaxial orientierte Polyolefinfolie aufgebracht sind, ist wie folgt:
Biaxial orientierte Polyolefinfolie
Metallocen-katalysiertes Ethylenplastomer (Verbindungsschicht)
80 g/m2 Basisgewicht Cellulosepapierbasis
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Abbildungselement" auf ein Material, welches die nicht-photographische oder Nicht-Silberhalogenid-Technologie bei der Erzeugung von Bil­ dern verwendet. Nichtphotographische Bildgebungsmethoden schließen den Thermofarbstoff­ transfer, Ink-jet, elektrophotographisches, elektrographisches, flexographisches Drucken oder das Rotationstiefdrucken ein.
Die Thermo-Farbstoffbild-Aufnahme-Schicht der Aufnahmeelemente der Erfindung kann bei­ spielsweise ein Polycarbonat, ein Polyurethan, einen Polyester, Polyvinylchlorid, Poly(styrol-co- acrylnitril), Poly(caprolacton) oder Mischungen davon umfassen. Die Farbstoffbild-Aufnahme- Schicht kann in einer beliebigen Mengen vorliegen, die für den beabsichtigten Zweck von Nut­ zen ist. Im allgemeinen wurden gute Resultate bei einer Konzentration von etwa 1 bis etwa 10 g/m2 erzielt. Eine Deckschicht kann weiter über die Farbstoff-Aufnahmeschicht aufbeschichtet sein, wie in dem US-Patent Nr. 4 775 657 von Harrison et al. beschrieben.
Farbstoff-Donor-Elemente, die mit dem Farbstoff-Aufnahmeelement der Erfindung eingesetzt werden, umfassen herkömmlicherweise einen Träger mit einer darauf befindlichen farbstoffhal­ tigen Schicht. Es kann jedweder Farbstoff in dem in der Erfindung eingesetzten Farbstoff-Donor verwendet werden, vorausgesetzt, daß er auf die Farbstoff-Aufnahmeschicht unter Wärmeein­ wirkung übertragbar ist. Besonders gute Resultate wurden mit sublimierbaren Farbstoffen er­ halten. Für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung anwendbare Farbstoff-Donoren sind z. B. in den US-Patenten Nr. 4 916 112; 4 927 803; und 5 023 228 beschrieben.
Wie obenstehend erwähnt, werden Farbstoff-Donor-Elemente zur Erzeugung eines Farbstoff- Transferbildes eingesetzt. Ein solcher Prozeß umfaßt die bildweise Erwärmung eines Farbstoff- Donor-Elements und die Übertragung eines Farbstoffbildes auf ein Farbstoff-Aufnahmeelement, wie obenstehend beschrieben, zur Erzeugung des Farbstofftransferbildes.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Thermo-Farbstoff-Transferverfahrens zum Drucken wird ein Farbstoff-Donor-Element verwendet, welches einen mit sequentiell sich wiederholen­ den Bereichen von cyanfarbigem, magentafarbigem und gelbem Farbstoff beschichteten Po­ ly(ethylenterephthalat)-Träger umfaßt, und die Schritte des Farbstofftransfers werden sequentiell für jede einzelne Farbe unter Erhalt eines dreifarbigen Farbstoff-Transferbildes durchgeführt. Selbstverständlich wird ein monochromes Farbstoff-Transferbild erhalten, wenn der Prozeß nur für eine einzelne Farbe durchgeführt wird.
Thermodruckköpfe, die zur Übertragung von Farbstoff von Farbstoff-Donor-Elementen auf Aufnahmeelemente der Erfindung eingesetzt werden können, sind kommerziell verfügbar. Es kann beispielsweise ein Fujitsu Thermokopf (FTP-040 MCS001), ein TDK Thermokopf F415 HH7-1089 oder ein Rohm-Thermokopf KE 2008-F3 verwendet werden. Alternativ können ande­ re bekannte Energiequellen für die thermische Farbstoffübertragung eingesetzt werden, wie zum Beispiel in der GB-2 083 726A beschriebene Laser.
Eine Anordnung zur thermischen Farbstoffübertragung der Erfindung umfaßt (a) ein Farbstoff Donor-Element und (b) ein Farbstoff-Aufnahmeelement wie obenstehend beschrieben, wobei das Farbstoff-Aufnahmeelement und das Farbstoff-Donor-Element aufeinanderliegend angeord­ net sind, so daß die Farbstoffschicht des Donorelements mit der Farbstoffbild-Aufnahme-Schicht des Aufnahmeelements in Kontakt steht.
Wenn ein dreifarbiges Farbbild erhalten werden soll, wird die obenstehende Anordnung bei drei Gelegenheiten während der Zeit gebildet, da Wärme durch den Thermodruckkopf aufgebracht wird. Nachdem der erste Farbstoff übertragen wurde, werden die Elemente voneinander abge­ löst. Ein zweites Farbstoff-Donor-Element (oder ein anderer Bereich des Donorelements mit einem unterschiedlichen Farbstoffbereich) wird danach mit dem Farbstoff-Aufnahmeelement genau abgestimmt und der Prozeß wird wiederholt. Die dritte Farbe wird auf dieselbe Weise erhalten.
Die elektrographischen und elektrophotographischen Prozesse und ihre einzelnen Schritte wur­ den ausführlich in zahlreichen Büchern und Veröffentlichungen beschrieben. Die Prozesse schließen die grundlegenden Schritte der Erzeugung eines elektrostatischen Bildes, die Ent­ wicklung des Bildes mit aufgeladenen, farbigen Teilchen (Toner), gegebenenfalls die Übertra­ gung des resultierenden entwickelten Bildes auf ein Sekundärsubstrat und das Fixieren des Bil­ des an dem Substrat ein. Es gibt zahlreiche Variationen dieser Prozesse und grundlegenden Schritte; der Einsatz von flüssigen Tonern an Stelle von trockenen Tonern ist nur eine dieser Variationen.
Der erste grundlegende Schritt, die Erzeugung eines elektrostatischen Bildes, kann durch eine Vielzahl an Verfahren bewerkstelligt werden. Der elektrophotographische Prozeß von Kopierern wendet die bildweise Photoentladung mit Hilfe von analoger oder digitaler Belichtung eines gleichmäßig geladenen Photoleiters an. Der Photoleiter kann ein Einwegsystem sein, oder er kann wiederaufladbar und wiederabbildbar sein, wie diejenigen auf Basis von Selen oder organi­ schen Photorezeptoren.
Bei einer Form des elektrophotographischen Verfahrens bei Kopierern wird die bildweise Photo­ entladung durch analoge oder digitale Belichtung eines gleichmäßig geladenen Photoleiters an­ gewandt. Der Photoleiter kann ein Einwegsystem sein, oder er kann wiederaufladbar und wie­ derabbildbar sein, wie diejenigen auf Basis von Selen oder organischen Photorezeptoren.
Bei einer Form des elektrophotographischen Prozesses wird ein photoempfindliches Element permanent abgebildet unter Bildung von Bereichen mit unterschiedlichem Leitvermögen. Eine gleichmäßige elektrostatische Aufladung, gefolgt von einer unterschiedlichen Aufladung des abgebildeten Elements, erzeugt ein elektrostatisches Bild. Diese Elemente werden als elektro­ graphische oder Xerodruckmaster bezeichnet, da sie wiederholt aufgeladen werden können und nach einer einzelnen Abbildungsbelichtung entwickelt werden können.
Bei einem alternativen elektrographischen Prozeß werden elektrostatische Bilder ionographisch erzeugt. Das latente Bild wird auf einem dielektrischen (ladungsaufnehmenden) Medium, ent­ weder Papier oder Folie, erzeugt. Es wird Spannung an die gewählten Metalltaststifte oder die Schreib-Berührungsstellen aus einem Array von getrennt voneinander über die Breite des Medi­ ums angeordneten Taststiften angelegt, was zu einem dielektrischen Durchschlag der Luft zwi­ schen den gewählten Taststiften und dem Medium führt. Es bilden sich Ionen, die das latente Bild auf dem Medium erzeugen.
Elektrostatische Bilder, ganz gleich wie sie erzeugt wurden, werden mit entgegengesetzt gelade­ nen Tonerteilchen entwickelt. Für die Entwicklung mit flüssigen Tonern wird der flüssige Ent­ wickler direkt mit dem elektrostatischen Bild in Kontakt gebracht. In der Regel wird eine flie­ ßende Flüssigkeit verwendet, um sicherzustellen, daß ausreichend Tonerteilchen für die Ent­ wicklung zur Verfügung stehen. Das durch das elektrostatische Bild erzeugte Feld bringt die aufgeladenen Teilchen, die in einer nichtleitenden Flüssigkeit suspendiert sind, durch Elektro­ phorese in Bewegung. Die Ladung des latenten elektrostatischen Bildes wird auf diese Weise durch entgegengesetzt geladene Teilchen neutralisiert.
Wenn ein wiederabbildbarer Photorezeptor oder eine elektrographische Mastervorlage eingesetzt wird, wird das Tonerbild auf Papier (oder ein anderes Substrat) übertragen. Das Papier wird elektrostatisch geladen, wobei die Polarität so gewählt wird, daß man erreicht, daß die Tonerteil­ chen zum Papier übertragen werden. Schließlich wird das Tonerbild an dem Papier fixiert. Für selbstfixierende Toner wird Restflüssigkeit von dem Papier durch Lufttrocknen oder Erwärmung entfernt. Bei Verdampfung des Lösungsmittels bilden diese Toner eine an das Papier geklebte Folie. Für wärmeschmelzbare Toner werden thermoplastische Polymere als Teil des Teilchens verwendet. Die Erwärmung von beiden entfernt Restflüssigkeit und fixiert den Toner an Papier.
Die Farbstoffaufnahmeschicht oder DRL für die Tintenstrahl-Bildgebung kann durch jedes be­ kannte Verfahren aufgebracht werden, wie Lösungsmittelbeschichtungs- oder Schmelzextrusi­ onsbeschichtungstechniken. Die DRL wird über die Verbindungsschicht oder TL in einer Dicke im Bereich von 0,1-10 µm, vorzugsweise 0,5-5 µm, aufgebracht. Es gibt zahlreiche bekannte Formulierungen, die als Farbstoffaufnahmeschichten nützlich sein können. Das Haupterfordernis ist, daß die DRL mit den Druckfarben, die einer Bildgebung unterzogen werden, kompatibel ist, um das gewünschte Farbtonsystem und die gewünschte Farbdichte zu erzielen. Wenn die Farb­ tröpfchen durch die DRL passieren, werden die Farbstoffe in der DRL zurückgehalten oder ge­ beizt, während die Druckfarblösungsmittel durch die DRL frei hindurchgelangen und schnell durch die TL absorbiert werden. Weiterhin ist die DRL-Formulierung vorzugsweise von Wasser überzogen, zeigt eine ausreichende Haftung an der TL und ermöglicht eine leichte Regulierung des Oberflächenglanzes.
Zum Beispiel beschreibt Misuda et al. in den US-Patenten Nr. 4 879 166; 5 264 275; 5 104 730; 4 879 166; und den japanischen Patenten 1 095 091; 2 276 671; 2 276 670; 4 267 180; 5 024 335; 5 016 517 DRL-Formulierungen auf wäßriger Basis, die Mischungen aus Pseudobo­ hemit und bestimmte wasserlösliche Harze umfassen. Light beschreibt in den US-Patenten Nr. 4 903 040; 4 930 041; 5 084 338; 5 126 194; 5 126 195; und 5 147 717 DRL-Formulierungen auf wäßriger Basis, die Mischungen aus Vinylpyrrolidonpolymeren und bestimmten wasserdisper­ gierbaren und/oder wasserlöslichen Polyestern zusammen mit anderen Polymeren und Zusätzen umfassen. Butters et al. beschreiben in den US-Patenten Nr. 4 857 386 und 5 102 717 druckfar­ ben-absorbierende Harzschichten, die Mischungen aus Vinylpyrrolidonpolymeren und Acryl- oder Methacrylpolymeren umfassen. Sato et al. in dem US-Patent 5 194 317 und Higuma et al. in dem US-Patent 5 059 983 beschreiben auf wäßriger Basis aufbeschichtbare DRL- Formulierungen auf Basis von Poly(vinylalkohol). Iqbal beschreibt in dem US-Patent 5 208 092 Druckfarb-Empfangsschichten auf Wasserbasis oder IRL-Formulierungen, die Vinylcopolymere umfassen, die im Anschluß vernetzt werden. Zusätzlich zu diesen Beispielen mag es andere be­ kannte oder in Betracht gezogene DRL-Formulierungen geben, die den vorgenannten Haupt- und Nebenanforderungen der DRL entsprechen, die alle dem Wesen und dem Umfang der vorliegen­ den Erfindung entsprechen.
Die bevorzugte DRL ist eine 0,1-10 µm dicke DRL, die als eine wäßrige Dispersion aus 5 Tei­ len Alumoxan und 5 Teilen Poly(vinylpyrrolidon) aufbeschichtet wird. Die DRL kann auch un­ terschiedliche Anteile und Größen von Mattierungsmitteln für den Zweck der Regulierung des Glanzes, der Reibung und/oder der Fingerprintbeständigkeit, grenzflächenaktive Substanzen zur Verbesserung der Oberflächengleichförmigkeit und zur Einstellung der Oberflächenspannung des getrockneten Überzugs, Beizmittel, Antioxidantien, UV-absorbierende Verbindungen, Licht­ stabilisatoren und dergleichen enthalten.
Obgleich die Druckfarb- bzw. Tinten-Aufnahmeelemente wie obenstehend beschrieben erfolg­ reich zur Erreichung der Ziele der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, kann es wünschenswert sein, die DRL zum Zwecke der Verbesserung der Dauerhaftigkeit des abgebil­ deten Elements mit einer Deckschicht zu überziehen. Solche Deckschichten können auf die DRL aufgebracht werden, entweder bevor oder nachdem das Element einer Bildgebung unterzogen wurde. Zum Beispiel kann die DRL mit einer druckfarbstoffdurchlässigen Schicht überzogen werden, durch welche Druckfarbstoffe frei passieren können. Schichten dieses Typs sind in den US-Patenten Nr. 4 686 118; 5 027 131; und 5 102 717, in der europäischen Patentbeschreibung 0 524 626, beschrieben. Alternativ kann eine Deckschicht hinzugefügt werden, nachdem das Element einer Bildgebung unterzogen wurde. Es kann jede der bekannten Laminierungsfolien und Gerätschaft für diesen Zweck verwendet werden. Die in dem vorgenannten Bildgebungsver­ fahren eingesetzten Druckfarben sind allgemein bekannt, und die Druckfarbformulierungen sind häufig eng mit den spezifischen Prozessen, nämlich kontinuierlichen, piezoelektrischen oder thermischen Prozessen, verknüpft. Daher können die Druckfarben je nach dem spezifischen Druckfarbverfahren stark differierende Mengen und Kombinationen von Lösungsmitteln, Farb­ mitteln, Konservierungsmitteln, grenzflächenaktiven Substanzen, Benetzungsmitteln und der­ gleichen enthalten. Für die Verwendung in Kombination mit den Bildaufzeichnungselementen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Druckfarben basieren auf Wasser, wie die gegenwärtig für die Verwendung in dem Hewlett Packard Desk Writer 560C-Drucker vertriebenen. Es ist jedoch beabsichtigt, daß alternative Ausführungsformen der Bildaufzeichnungselemente wie obenstehend beschrieben, die für die Verwendung mit Druckfarben formuliert werden können, welche für ein bestimmtes Druckfarbaufzeichnungsverfahren oder einen bestimmten kommer­ ziellen Anbieter spezifisch sind, unter den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen.
Drucken, das allgemein durch Flexographie oder Rotationstiefdruckfarben bewerkstelligt wird.
Die Flexographie ist eine Offset-Buchdrucktechnik, bei welcher die Druckplatten aus Gummi oder Photopolymeren hergestellt sind. Das Drucken wird durch die Übertragung der Druckfarbe von der erhöhten Oberfläche der Druckplatte auf den Träger der Erfindung bewerkstelligt. Das Rotationstiefdruckfarbverfahren verwendet einen Druckzylinder mit Tausenden winziger Zellen, die sich unterhalb der Oberfläche des Druckzylinders befinden. Die Druckfarbe wird von den Zellen übertragen, wenn der Druckzylinder mit der Bahn an der Kontaktrolle in Kontakt ge­ bracht wird.
Geeignete Druckfarben für diese Erfindung schließen Druckfarben auf Lösungsmittelbasis, Druckfarben auf Wasserbasis und strahlungsgehärtete Druckfarben ein. Beispiele für Druckfar­ ben auf Lösungsmittelbasis schließen Nitrocellulosemaleinsäure-, Nitrocellulosepolyamid-, Ni­ trocelluloseacryl-, Nitrocelluloseurethan-, chlorierte Kautschuk-, Vinyl-, Acryl-, alkohollösliche Acryl-, Celluloseacetatacrylstyrol- und andere synthetische Polymere ein. Beispiele für Druck­ farben auf Wasserbasis schließen Acrylemulsionen, Maleinharzdispersionen, Styrolmaleinsäu­ reanhydridharze und andere synthetische Polymere ein. Beispiele für strahlungsgehärtete Druck­ farben schließen UV- und Elektronenstrahl-Härtungs-Druckfarben ein.
Wenn der Träger der Erfindung mit Flexographie oder Rotationstiefdruckfarben bedruckt wird, kann eine Druckfarb-Haftbeschichtung erforderlich sein, um ein effizientes Bedrucken des Trä­ gers zu ermöglichen. Die oberste Schicht der biaxial orientierten Folie kann mit jedwedem in dem Fachbereich bekannten Material überzogen sein, um die Druckfarbhaftung an biaxial orien­ tierten Polyolefinfolien der Erfindung zu verbessern. Beispiele schließen Acrylbeschichtungen und Polyvinylalkoholbeschichtungen ein. Oberflächenbehandlungen der biaxial orientierten Fo­ lien der Erfindung können auch zur Verbesserung der Druckfarbhaftung eingesetzt werden. Bei­ spiele schließen die Korona- und Flammenbehandlung ein.
Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Ausführung der Erfindung. Sie sollen nicht erschöp­ fend alle möglichen Abwandlungen der Erfindung darstellen. Teile und Prozentangaben bezie­ hen sich auf das Gewicht, wenn nicht anders angegeben.
BEISPIELE Beispiel 1
In diesem Beispiel wurde ein transluzentes Displaymaterial hergestellt unter Verwendung einer Tintenstrahl-Aufnahmeschicht, die auf eine biaxial orientierte Polyolefinsfolie, laminiert auf eine Papierbasis, aufbeschichtet wurde. Das Papier hatte die erforderliche Dicke und das erfor­ derliche Basisgewicht (70 g/m2), um eine annehmbare spektrale Transmission zu erhalten. Die­ ses Beispiel zeigt, daß die Laminierung der biaxial orientierten Folie auf ein Cellulosepapier für die erforderliche Festigkeit für das digitale Drucken und die Handhabung der Bildschichten sorgte und ein überlegenes Transmissions-Displaymaterial geringer Kosten bereitstellte. Die nachfolgend beschriebene Cellulosepapierbasis wurde mit einer biaxial orientierten Folie lami­ niert, um einen Bildgebungsträger zu erstellen:
Die Cellulosepapierbasis dieses Beispiels wurde unter Verfeinern einer Pulpeausrüstung aus 50% gebleichtem Hartholzkraftpapier, 25% gebleichtem Hartholzsulfit und 25% gebleichtem Weichholzsulfit durch eine Doppelscheiben-Verfeinerungsvorrichtung, anschließend eine koni­ sche Jordan-Verfeinerungsvorrichtung bei einer Kanadischen-Standard-Freiheit von 200 Ku­ bikzentimeter hergestellt. Der erhaltenen Pulpeausrüstung wurden 0,2% Alkylketendimer, 1,0% kationische Maisstärke, 0,5% Polyamidepichlorhydrin, 0,26% anionisches Polyacrylamid und 5,0% TiO2 auf Trockengewichtbasis zugesetzt. Ein Basispapier mit einem Knochentrockenge­ wicht von 70 g/m2 wurde auf einer Fourdrinierpapiermaschine hergestellt, auf einen Feststoffge­ halt von 42% naßgepreßt und auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10% unter Einsatz von Dampf erhitzten Trocknern hergestellt, wodurch man eine Sheffield-Porosität von 160 Sheffield- Einheiten und eine scheinbare Dichte von 0,70 g/cm3 erzielte. Die Papierbasis wurde danach unter Einsatz einer vertikalen Leimpresse mit einer 10%igen hydroxyethylierten Maisstärkelö­ sung an der Oberfläche geleimt, wodurch eine Ladung von 3,3 Gew.-% Stärke erreicht wurde. Der an der Oberfläche geleimte Träger wurde auf eine scheinbare Dichte von 1,04 g/cm3 ka­ landriert.
Die folgende biaxial orientierte Folie wurde auf die Oberseite des Cellulosepapiers extrusions­ laminiert:
Folienoberseite (Bildseite)
Eine Verbundfolie, bestehend aus 5 Schichten, die mit L1, L2, L3, L4 und L5 bezeichnet sind. L1 ist die dünne farbige Schicht auf der Oberseite der biaxial orientierten Folie, auf welche die Tintenstrahlfarbstoff-Aufnahmeschicht aufgebracht wurde. L2 ist eine Schicht, welcher opti­ scher Aufheller und TiO2 hinzugesetzt wurde. Der verwendete optische Aufheller war Hostalux KS, hergestellt von Ciba-Geigt. Rutil-TiO2 wurde zu L2 mit 2 Gew.-% des Basispolymers zuge­ setzt. Der TiO2-Typ war DuPont R104 (TiO2 einer Teilchengröße von 0,22 µm). Die Tabelle 1 weiter unten listet die Charakteristika der Schichten der in diesem Beispiel verwendeten biaxial orientierten Folie auf.
Tabelle 1
Die in diesem Beispiel verwendete oberste Folie wurde coextrudiert und biaxial orientiert. Die oberste Folie wurde unter Schmelzextrusion auf die Papierbasis unter Verwendung eines Metal­ locen-katalysierten Ethylenplastomers (SLP 9088), hergestellt von Exxon Chemical Corp., lami­ niert. Das Metallocen-katalysierte Ethylenplastomer wies eine Dichte von 0,900 g/cm3 und einen Schmelzindex von 14,0 auf.
Die L3-Schicht für die biaxial orientierte Folie ist mit Mikrohohlräumen versehen und in Tabelle 2 weiter beschrieben, wo der Brechungsindex und die geometrische Dicke für Messungen, die entlang eines einzelnen Schnitts durch die L3-Schicht erfolgten, gezeigt ist. Die Messungen im­ plizieren keine kontinuierlichen Schichten, da ein Schnitt entlang einer anderen Stelle eine ande­ re, aber in etwa dieselbe Dicke ergeben würde. Die Bereiche mit einem Brechnungsindex von 1,0 sind Hohlräume, die mit Luft gefüllt sind, und die restlichen Schichten sind Polypropylen.
Tabelle 2
Eine Tintenstrahl-Bildgebungs-Aufnahmeschicht wurde verwendet, um das transluzente Dis­ playmaterial dieses Beispiels herzustellen und wurde auf die L1-Polyethylenschicht oben auf der biaxial orientierten Folie aufbeschichtet. Die Tintenstrahl-Bildgebungs-Aufnahmeschicht wurde mit Hilfe eines Extrusionsfülltrichters, einer Dispersion, enthaltend 326,2 g Gelatine, 147 g BVSME-Härter, d. h. 2%ige Bis(vinylsulfonylmethyl)etherlösung in Wasser, 7,38 g einer Dis­ persion, enthaltend 2,88 g 11,5-µm-Polystyrolkügelchen, 0,18 g Dispex™ (40%ige Lösung in Wasser, erhalten von Allied Colloids, Inc.) und 4,32 g Wasser, und 3,0 g einer 20%igen Lösung in Wasser des Tensids 10G (Nonylphenoxypolyglycidol), erhalten von Olin Matheson Com­ pany, aufbeschichtet. Die Dicke betrug etwa 5 µm (Trockendicke).
Auf diese Schicht wurde mit Hilfe eines Extrusions-Einfüllltrichters eine wäßrige Lösung, ent­ haltend 143,5 g einer 3%igen Lösung in Wasser von 4,42 g Hydroxypropylcellulose (Methocel KLV 100, Dow Chemical Company), 0,075 g Vanadylsulfat-2-hydrat, erhalten von Eastman Kodak Company, 0,075 g einer 20%igen Lösung in Wasser von Tensid 10 G (Nonylphenoxy­ polyglycidol), erhalten von Olin Matheson Company, und 145,4 g Wasser; und 0,45 g einer 20%igen Lösung in Wasser von Tensid 10 G (Nonylphenoxypolyglycidol), erhalten von Olin Matheson Company, und 79,5 g Wasser zur Bildung einer Druckfarbenaufnahmeschicht mit etwa 2 µm Dicke (Trockendicke) aufbeschichtet.
Die Struktur des transluzenten Tintenstrahl-Displaypapiermaterials dieses Beispiels war folgende:
Tintenstrahl-Aufnahmeschicht
Biaxial orientierte, mit Mikrohohlräumen versehene Polyolefinfolie
Metallocen-Ethylen-Plastomer
70 g/m2 Basisgewicht Cellulosepapierbasis
Die Biegungssteifigkeit der Papierbasis und des laminierten transluzenten Displaymaterialträgers wurden vor der Zugabe von Tintenstrahl-Aufnahmeschichten unter Verwendung eines Lorent­ zen- und Wettre-Steifigkeitsmeßgerätes, Modell 16D, gemessen. Der Output bzw. die Ausgabe aus diesem Instrument ist die Kraft, in Millinewton, die zum Biegen des freitragenden, losgelas­ senen Endes einer Probe von 20 mm Länge und 38,1 mm Breite bei einem Winkel von 15 Grad von der unbelasteten Position aus erforderlich ist. In diesem Test wurde die Steifigkeit sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung der Papierbasis mit der Steifigkeit der mit der obe­ ren biaxial orientierten Folie dieses Beispiels laminierten Basis verglichen. Die Resultate sind in Tabelle 3 angegeben.
Tabelle 3
Die obenstehenden Daten in Tabelle 3 zeigen die signifikante Erhöhung der Steifigkeit der Pa­ pierbasis nach der Laminierung mit einer biaxial orientierten Polymerfolie. Dieses Ergebnis ist dadurch signifikant, daß transluzente photographische Displaymaterialien auf Papierbasis des Stands der Technik keine ausreichende Menge an Steifigkeit für die Produkthandhabung und Anzeige bereitstellten. Die Steifigkeit für die gemessene Kontrolle lag bei 40 Millinewton in der Maschinenrichtung, während die Steifigkeit für die Erfindung von Tabelle 3 bei 93 Millinewton in der Maschinenrichtung lag. Bei einer äquivalenten Steifigkeit ermöglicht die signifikante Er­ höhung der Steifigkeit nach der Laminierung die Verwendung einer dünneren Papierbasis im Vergleich zu Transmissions-Displaymaterialien auf Papierbasis des Stands der Technik, womit die Kosten des Displayträgers gesenkt werden. Weiterhin ermöglicht die Verringerung der Dicke des Displaymaterials die Verringerung der Materialhandhabungskosten, da Rollen aus dünnerem Material weniger wiegen und einen kleineren Rollendurchmesser besitzen.
Der Displayträger wurde auf die Status-A-Dichte unter Verwendung eines photographischen X- Rite-Densitometers, Modell 310, gemessen. Die spektrale Durchlässigkeit wird aus den Status- A-Dichte-Meßwerten berechnet und ist das Verhältnis der hindurchgelassenen Energie zu der einfallenden Energie und wird als Prozentanteil wie folgt ausgedrückt: TRGB = 10-D*100, wobei D der Durchschnittswert des roten, grünen und blauen Status-A-Durchlässigkeits-Dichte- Response ist. Die Displaymaterialien wurden auch auf L*, a* und b* unter Verwendung eines Spectrogard-Spektrophotometers, CIE-Systems, unter Verwendung von Illuminant D6500, ge­ messen. Unter Transmission wurde eine qualitative Beurteilung vorgenommen, was die Menge an hindurchtretendem illuminierendem rückwärtigen Licht anbetrifft. Eine beträchtliche Menge an Durchgang würde als unerwünscht angesehen werden, da die in diesem Test verwendeten nicht-fluoreszierenden Lichtquellen die Bildqualität stören könnten. Das Displaymaterial dieses Beispiels wurde mit verschiedenen Testbildern auf einem Tintenstrahldrucker, Hewlett Packard DeskJet 870 Cxi, bedruckt. Die Vergleichsdaten für die Erfindung und die Kontrolle sind in der nachstehenden Tabelle 4 aufgeführt.
Tabelle 4
Der biaxial orientierte laminierte Cellulose-Papierbasisträger, der mit der Tintenstrahl-Bildauf­ nahme(schicht) beschichtet ist, dieses Beispiels zeigt alle Eigenschaften, die für ein Bildge­ bungs-Transmissions-Displaypapiermaterial erforderlich sind. Ferner weist das Displaymaterial der Erfindung dieses Beispiels viele Vorteile gegenüber den Papierbasis-Displaymaterialien des Stands der Technik auf. Die mit Hohlräumen versehenen und keine Hohlräume aufweisenden Schichten weisen Anteile an TiO2 und an Färbemitteln auf, die so eingestellt sind, daß optimale optische Eigenschaften zur Kontrolle von b*, Opazität und Filament-Durchscheinung bereitge­ stellt werden. Die Bereiche minimaler Dichte für die Erfindung sind neutral weiß (b* von -0,82 für die Erfindung), wodurch der native Gelbstich der in der Tintenstrahl-Bildaufnahmeschicht verwendeten Gelatine ausgeglichen wird, wodurch ein wahrnehmungsmäßig bevorzugtes Pa­ pierbasis-Displaymaterial erzeugt wird. Da das der L2-Schicht hinzugesetzte TiO2 in der biaxial orientierten Folie konzentriert ist, werden die mit dem Zusatz von TiO2 in der Abbildungsschicht assoziierten Probleme, welche typisch für die Abbildungsmaterialien im Stand der Technik sind, vermieden. Darüber hinaus wäre der Bildgebungsträger gegenüber den Polymerbasismaterialien des Stands der Technik kostengünstiger, da eine dünnere laminierte Papierbasis weniger teuer als eine Polymerbasis ist. Die in diesem Beispiel verwendete 70 g/m2-Papierbasis hat ein viel gerin­ geres Basisgewicht als die üblichen Papierbasen des Stands der Technik mit 110 g/m2. Bei der Transmission schienen die illuminierenden rückwärtigen Lichter nicht durch, was anzeigte, daß die Erfindung in der Lage war, die illuminierende rückwärtige Beleuchtung zu streuen und ge­ nug Licht durchzulassen, um ein Qualitätsbild zu liefern.
Die 27%-Durchlässigkeit für die Erfindung liefert ein annehmbares Transmissionsbild, da 27% Durchlässigkeit genug Licht durch den Träger durchgehen läßt, um das Bild zu beleuchten. Weiterhin ermöglicht die Konzentration der Abtönungsmaterialien und der weißen Pigmente in der biaxial orientierten Folie eine verbesserte Herstellungseffizienz und einen geringeren Mate­ rialeinsatz, was zu einem kostengünstigen Displaymaterial führt. a* und L* für die Erfindung stehen im Einklang mit Transmissions-Displaymaterialien hoher Qualität. Da die Papierbasis dieses Beispiels mit einer dünnen Folie hoher Festigkeit laminiert wurde, lieferte die biaxial ori­ entierte Folie die notwendige Festigkeit, um den effizienten Transport durch den Tinten­ strahldrucker DeskJet 870 Cxi von Hewlett Packard zu ermöglichen. Da schließlich die Tinten­ strahl-Drucktechnologie zur Bildung der Bilder zur Anwendung kam, wurden die Bilder in 12 Minuten gedruckt im Vergleich zu typischerweise viel längeren Zeiten zur Bildgebung für pho­ tographische Transmissions-Displaymaterialien.
Die Erfindung wurde ausführlich unter spezieller Berücksichtigung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen davon beschrieben, doch es versteht sich, daß Variationen und Modifizierungen innerhalb des Wesens und Umfangs der Erfindung vorgenommen werden können.

Claims (10)

1. Bildgebungselement, umfassend eine Papierbasis, eine Schicht aus biaxial orientierter Polyolefinfolie und mindestens eine Bildschicht, wobei der Papierbasisbogen ein Basis­ gewicht zwischen 40 und 120 g/m2 aufweist und die biaxial orientierte Polyolefinfolie eine spektrale Durchlässigkeit von mindestens 40% und eine Reflektionsdichte von weniger als 60% besitzt.
2. Bildgebungselement gemäß Anspruch 1, bei dem die Reflektionsdichte zwischen 46 und etwa 54% liegt.
3. Bildgebungselement gemäß Anspruch 1, bei dem die biaxial orientierte Polyolefinfolie ferner Mikrohohlräume umfaßt.
4. Bildgebungselement gemäß Anspruch 3, bei dem die Mikrohohlräume mindestens eine Schicht aus der biaxial orientierten Polyolefinfolie umfassen und mindestens 6 Hohlräume in der vertikalen Richtung bei im wesentlichen jedem Punkt der biaxial orientierten Polyolefinfolie besitzen.
5. Bildgebungselement gemäß Anspruch 1, bei dem die spektrale Durchlässigkeit zwischen 40 und 60% beträgt.
6. Bildgebungselement gemäß Anspruch 6, bei dem die spektrale Durchlässigkeit zwischen 46 und 54% beträgt.
7. Bildgebungselement gemäß Anspruch 1, in dem die Papierbasis im wesentlichen frei von Pigment ist.
8. Verfahren zur Bildgebung, umfassend die Bereitstellung eines Bildgebungselementes, umfassend eine Papierbasis, mindestens eine Schicht aus biaxial orientierter Polyolefin­ folie und mindestens eine Bildgebungsschicht, wobei die Papierbasis ein Basisgewicht zwischen 40 und 120 g/m2 aufweist und die biaxial orientierte Polyolefinfolie eine spektrale Durchlässigkeit von mindestens 40% und eine Reflektionsdichte von weniger als 60% besitzt, und Tintenstrahldrucken auf dieser Bildschicht.
9. Verfahren zur Bildgebung, umfassend die Bereitstellung eines Bildgebungselementes, umfassend eine Papierbasis, mindestens eine Schicht aus biaxial orientierter Polyolefin­ folie und mindestens eine Bildgebungsschicht, wobei die Papierbasis ein Basisgewicht zwischen 40 und 120 g/m2 aufweist und die biaxial orientierte Polyolefinfolie eine spektrale Durchlässigkeit von mindestens 40% und eine Reflektionsdichte von weniger als 60% besitzt, und das Drucken durch thermische Farbstoffübertragung auf dieser Bildschicht.
10. Verfahren zur Bildgebung, umfassend die Bereitstellung eines Bildgebungselementes, umfassend eine Papierbasis, mindestens eine Schicht aus biaxial orientierter Polyolefin­ folie und mindestens eine Bildgebungsschicht, wobei die Papierbasis ein Basisgewicht zwischen 40 und 120 g/m2 aufweist und die biaxial orientierte Polyolefinfolie eine spektrale Durchlässigkeit von mindestens 40% und eine Reflektionsdichte von weniger als 60% besitzt, und das elektrophotographische Drucken auf dieser Bildschicht.
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